近日,陈新坚等人的论文“A Non-Interactive Identity-Based Multi-Signature Scheme on Lattices with Public Key Aggregation”被CCF网络与信息安全A类期刊《IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing》录用。
多重签名技术在区块链比特币交易、电子投票、专家会诊等方面都扮演了重要的角色。随着量子计算机的快速发展,为了抵抗量子计算的攻击,基于格的多重签名研究引起了广泛的关注。但是,现有的大部分方案中都涉及到广播签名协议,签名者之间需要相互交互以协作生成一个紧凑的多重签名,这增加了方案的通信开销。同时,基于格的签名算法存在重启机制,在广播协议中,一旦参与者的其中一方需要重启其签名算法,将影响到其他所有的参与方,极大地限制了方案的签名效率。在本文中,陈新坚等人提出了一个基于格的支持聚合公钥验证的身份基非交互式多重签名方案。
图:身份基非交互式多重签名系统模型
该方案实现了非交互式的多重签名过程,签名者之间无需进行繁杂的多轮交互协议,可有效减少通信开销,提高多重签名的生成效率。同时,当其中任何一个参与方需要重启其签名算法时,不会影响到其他的参与者,进一步提升了方案的多重签名生成效率。此外,方案还支持聚合公钥技术,可有效提高多重签名验证算法的效率。随着签名参与者数量的增加,方案的多重签名生成和验证算法的效率优势将越来越明显。另外,方案采用了身份基密码设计系统,可选择用户的系统身份(如邮箱地址、IP地址等)作为其公钥,避免了繁杂的证书管理问题。最后,基于格的SIS问题,论文在随机预言机模型下证明了方案的签名不可伪造性。
该工作得到广东省基础与应用基础重大项目(2019B030302008)、国家自然科学基金项目(62272174)等项目的支持。
论文详细信息:Xinjian Chen, Jianye Huang, Kaifeng Xiao, Hongbo Li, Qiong Huang*. A Non-Interactive Identity-Based Multi-Signature Scheme on Lattices with Public Key Aggregation. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing. (DOI: 10.1109/TDSC.2025.3543425)