信息安全系毕业设计开题报告
专业：信息与计算科学 编号 开始日期 2011-2-28 课题名称 指导教师姓名
基于多变量的数字签名方案安全性分析

学生姓名

研究内容

1、掌握多变量公钥密码学基础知识，了解有关多变量公钥密码学构造的数字签 名方案的知识。 2、学习、研究两个著名的多变量签名体制 SFlash 和 Quartz。 3、对基于多变量公钥密码学构造的数字签名方案 SFlash 和 Quartz 的安全性进 行分析。

课题意义

多变量密码体制的数学基础是代数几何，它产生于二十世纪。随着量子计算机 的发展，大整数分解问题，在量子计算机上，己有为多项式时间算法—算法——Shor 算法。而多变量密码体制所基于的困难问题，在量子计算机上，依然不存在多项式 时间算法。因此，密码学界公认多变量密码体制能够抵抗量子攻击。 数字签名技术是实现网络通信身份认证的核心技术，也是实现信息机密性、完 整性和不可否认性的关键技术，广泛应用于网络通信、电子商务和电子政务等领域。 因此，在新时期将多变量密码体制与数字签名技术结合起来就显得尤为关键和重要， 这不仅能扩大多变量密码体制的应用范围，也能提高数字签名的安全性和不可伪造 及不可否认性，研究多变量公钥密码构造数字签名方案就更加具有现实意义。 通过对 SFlash 和 Quartz 这两个著名的多变量签名体制的研究并对它们安全性进 行分析，提高了我的文献学习的能力、专业英语阅读能力、了解掌握更多密码学和 公钥密码学的专业知识，使我受益匪浅。

研究方案 （计划）

随着量子计算机的发展，大整数分解问题已经得到解决。一些密码学算法将会 很容易被破解。而多变量密码体制所基于的困难问题，在量子计算机上，依然不存 在多项式时间算法。因此，多变量密码体制(MPKC)被认为是能够抵御基于量子计算 机攻击的新型公钥密码体制之一. 在 2004 年，SFlash，作为一个多变量签名体制， 己经被 NESSIE 接受用于低耗智能卡的欧洲标准。 基于多变量公钥密码学构造的数字 签名方案的改进和提高是一个重要研究内容。我的研究主要是针对两个著名的多变 量签名体制 SFlash 和 Quartz 进行学习研究，对该方案进行安全性分析。

进度安排

一、完成翻译，学习相关知识（约二周时间完成） 。 二、 学习研究 SFlash 和 Quartz 两种著名的多变量签名体制 （约两周时间完成） 。 三、对基于多变量公钥密码学构造的数字签名方案 SFlash 和 Quartz 进行安全 性分析。 （约二周时间） 。 四、对基于多变量公钥密码学构造的数字签名方案进行的安全性分析并提出自 己的改进方案。 （约三周时间完成） 。 五、毕业设计资料的整理；答辩、定稿阶段。

参考文献

[1] Henk C. A. van Tilborg. Encyclopedia of cryptography and security. [2] Harold L. DibbleQuartz: an introduction to crystalline quartz. [3] Edward Dawson,Serge Vaudenay. Progress in cryptology-- Mycrypt 2005: First International Conference on ... [4] 王志伟. 适用于低端计算设备的数字签名方案研究. 北京. 博士学位论文 . 2009 [5] 许春香，李发根，聂旭云，禹勇. 现代密码学 . 成都 . 电子科技出版社 2008， pp142-163

指导教师 意见

指导教师签字： 学生签字： 年 月 日

