若干基于身份签名体制的研究与设计的综述报告身份签名体制（Identity-basedSignature,IBS）是一种数字签名方案，它的目标是提供更高效、更灵活的签名方案，使得数字签名技术更加便捷、易用。IBS主要的优点是可以直接使用用户的身份信息作为公钥，从而省去了传统PKI体系中需要的证书颁发机构CA，简化了数字证书管理过程。近年来，IBS得到了广泛的研究和关注。本篇综述将从IBS的原理、应用场景、安全性等三个方面展开，对IBS的研究与设计进行概述。一、IBS的原理传统的数字签名体制需要使用一对公私钥来进行签名和验证，其中公钥需要使用证书颁发机构（CA）进行认证和管理。而IBS通过引入一种称为身份（Identity）的概念，将用户的ID作为公钥的一部分，数字签名的双方只需要知道用户的ID即可完成签名和验证。具体而言，IBS基于一种双线性映射（BilinearPairing）算法，它能够将用户的ID和一个扑通降密文（PublicKey）映射到一个关于用户身份的签名（Signature）。具体过程如下：1.系统初始化：由权威机构选取两个素数p、q，且p≡3(mod4)，随机选择一个群G和一个在G上的生成元g，然后选择一个hash函数H。2.社区管理员选取专用密钥SK，并将其与自己的ID统称为身份ID，发送给身份签名机构（IBO）。3.IBO生成用户的公私钥对（PK，SK），其中PK是由用户ID和qP构成的一系列元素的hash值组成，P是一个在G中的随机元素。具体地：PK=H（用户ID||qP）SK=P4.签名：用户通过私钥SK和待签字符串m，计算出相应的签名σ。σ=SKH(m)其中SKH(m)是对m进行hash函数哈希得到的值，SKH(m)∈G。5.验证：任何知道用户ID的人都可以验证签名，只需要对接收到的信息进行hash，得到SM，然后比对SM与σ的BilinearPairing值是否等于PK和Hash值在双线性群中的映射。公式为：e(σ,g)=e(SKH(m),PK)二、IBS的应用场景IBS的优点是能够简化数字证书管理过程，适用场景也随之扩大。下面将具体介绍几个实际应用场景。1.电子邮件安全传统的邮件签名需要使用证书颁发机构颁发的数字证书，而IBS可以将用户的电子邮件地址作为公钥，避免证书管理的复杂性。这种方式适用于具有较低授权要求的场景。2.移动设备安全在移动设备上进行数字签名时，PKI体系相对较为复杂，而IBS适用于运行资源有限的移动设备，可以有效地加强安全性。3.医疗信息共享IBS可以将用户的身份与其医疗记录相关联，保护用户隐私的同时，还能够方便个人的医疗记录共享。三、IBS的安全性虽然IBS具有一些优点，但它也面临一些安全风险。下面分别介绍两种可能的攻击。1.身份冒充攻击攻击者可能通过伪造身份ID和私钥来冒充特定用户进行签名，如果攻击者能够通过轻松的方式获得身份ID对应的私钥，则这种攻击是可行的。2.不可撤销签名攻击一旦签名生成，就无法撤回，所以签名的有效期应该有所限制。同时，签名不应该能够被伪造或替换掉，以保证签名的安全性。结论：身份签名技术为数字签名领域奠定了基础。与传统的数字签名方案相比，IBS极大地简化了数字证书管理流程，并使得数字签名技术更加易用。但是IBS也面临着一些安全上的挑战，在未来的研究中需要集中精力解决这些挑战，并不断完善该技术。