7、非对称加密中的签名、安全概念与零知识证明

非对称加密中的签名、安全概念与零知识证明

1. 非对称加密签名安全相关探讨

在非对称加密领域，针对哈希函数的假设以及避免强随机预言机模型的可能性等方面有诸多研究。一些分析依赖通用群模型，使用转换函数将理想化群元素映射为位串来计算哈希值。不过，转换函数的选择是否正确会影响安全性证明，目前“正确”的转换函数能否恢复安全性证明仍是一个开放问题。同时，元归约结果表明避免强随机预言机模型可能不可行。

1.1 强不可伪造性

在签名安全中，强不可伪造性是一个重要概念。之前的EUF - CMA定义排除了对手复制先前签名消息进行伪造的攻击。而强不可伪造性进一步防止对手对签名进行转换，即对手不能为先前已签名的消息生成新的签名。

• 应用场景
  • 加密文本 ：在加密方案中，签名作为密文的一部分。若签名具有可延展性，攻击者可能修改签名而不影响签名数据的真实性，从而向解密预言机提交修改后的密文以获取原始消息。强不可伪造签名方案可确保密文的非延展性。
  • 零知识证明 ：在零知识证明中，强不可伪造性也有应用，可保证证明过程的安全性。
  • 加密货币 ：在加密货币领域，如比特币，交易曾使用交易标识符TxID，它是原始交易数据和签名信息的双重SHA256哈希值。若签名方案不是强不可伪造的，攻击者可能修改签名，导致不同的交易标识符，从而引发交易延展性攻击。例如，Bob可能修改Alice转账交易的签名，使Alice可能被欺骗再次转账，导致Bob重复收款。2014