计算机工程

作者：朱炳丞, 周凤, 田有亮, 向阿新, 熊伟, 彭长根

单位：1. 贵州大学公共大数据国家重点实验室, 贵州 贵阳 5500252. 贵州大学计算机科学与技术学院, 贵州 贵阳 5500253. 贵州大学密码学与数据安全研究所, 贵州 贵阳 5500254. 贵州省密码学与区块链技术特色重点实验室, 贵州 贵阳 550025

关键词：区块链,多重签名,SM2算法,无证书密码,随机预言机模型

基金：国家重点研发计划(2022YFB2701400); 国家自然科学基金(62272123); 贵州省高层次创新型人才项目(黔科合平台人才6008); 贵州省科技计划项目(黔科合平台人才5017); 贵州省科技计划项目(黔科合支撑一般065); 贵州省科技计划项目(黔科合战略找矿ZD001); 贵阳市科技计划项目(筑科合2-4)

多重签名广泛应用于区块链交易方案, 随着区块链应用国产化需求的不断增长, 安全高效的SM2算法日益缺少多重签名方面的研究。此外, 现有方案大多依赖公钥基础设施(PKI)体系来实现证书管理, 存在效率和可扩展性问题。为此, 提出一种基于SM2算法的无证书多重签名方案。首先, 在SM2密钥生成阶段引入无证书密码机制, 避免代价高昂的证书管理, 设计密钥持有证明, 抵御恶意密钥攻击; 其次, 通过引入树形结构, 设计"线上-线下"的SM2多重签名算法, 实现签名生成的高效性和高可扩展性, 并在随机预言机模型(ROM)下证明该方案满足选择消息攻击下的存在性不可伪造性(EUF-CMA); 最后, 将所提方案应用于Hyperledger Fabric联盟链, 优化区块链交易流程。性能分析结果表明, 与现有签名方案相比, 所提方案在保证安全性的前提下, 有效降低了计算开销和通信开销。

来源：2026年第4期

《计算机工程》期刊编辑部

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