34、基于盲多重签名方案的可证明安全电子现金

基于盲多重签名方案的可证明安全电子现金

1. 引言

随着电子商务等在线业务的广泛开展，电子现金（e - cash）作为基础要素，受到了大量研究。电子现金方案的安全需求主要包括：对诚实用户的不可追踪性、对不诚实用户的可追踪性以及电子现金的不可伪造性。为实现不可追踪性，Chaum提出了盲签名方案。盲签名方案包含签名者、用户和验证者三个实体，签名者为用户隐藏的消息生成签名，验证者使用签名者的公钥检查签名的有效性。

现有的不可追踪电子现金方案中，商店可离线验证电子现金的有效性，用户隐私通过盲签名方案得到保护，但用户重复使用同一电子现金（双花）会导致个人信息泄露，这种对不诚实用户的可追踪性可防止双花行为。然而，之前的方案存在银行陷害用户的问题，由于电子现金通常由单一银行发行，银行可能恶意模拟取款和支付协议。若采用盲多重签名方案，将发行功能分散到多个银行，且至少有一个银行是可信的，就能避免这一弊端。

Horster等人引入了盲多重签名方案的概念，并基于Meta - 盲签名方案给出了具体方案；Chen等人从双线性映射给出了另一个具体方案，但这两个方案的安全性均未得到证明，因此基于它们的电子现金或电子投票系统的安全性存疑。

2. 研究贡献

构建了基于Abe盲签名方案的盲多重签名方案，并提出了一种新的不可追踪电子现金方案，该方案在随机预言模型下可证明安全。这是首次探讨基于盲多重签名方案的不可追踪电子现金方案的形式化安全问题。

3. 相关工作

多重签名的概念由Itakura和Nakamura引入，其目的是多个签名者合作生成一个签名，以减少签名长度。Micali等人提供了多重签名方案的形式化模型，并提出了基于离散对