基于SM2的可穿刺签名方案

摘要

SM2签名算法是我国商用密码体系的重要组成部分，现已被广泛应用于多个领域。然而，私钥泄露的风险和签名的前向安全性问题仍然备受关注。对此，文章提出了一个基于SM2的可穿刺签名方案(SM2-PS),支持在密钥泄露的情况下保证历史签名的安全性。SM2-PS方案支持对任何特定部分的消息进行穿刺，且其密钥穿刺操作仅需一次从布隆过滤器中删除关键元素即可完成。在椭圆曲线离散对数问题假设下，SM2-PS方案是满足存在性不可伪造的。性能分析及对比表明，SM2-PS方案在密钥生成和签名验证上的计算效率分别提高了51.83%和94.43%,其签名长度仅为0.156 KB。

关键词

SM2数字签名 / 私钥泄露 / 可穿刺签名 / 布隆过滤器 / 前向安全性

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2021YFA1000600); 国家自然科学基金资助项目(12171114); 广州大学研究生创新能力培养资助项目(JCCX2024-012)