摘要：在拍賣過程中如何保護投標者隱私和身份以及防止中標者反悔是設計安全電子拍賣系統的關鍵技術。該方案滿足投標者的無條件匿名性、健壯性、中標者的不可抵賴性和公開驗證性等一般安全性要求外，對可信第三方的依賴小，安全性高。基于環簽名技術，提出了一種電子拍賣方案。

　　關鍵詞：環簽名,電子拍賣,科技論文范文

　　隨著科技信息的迅猛發展，特別是互聯網技術的發展，拍賣交易也開始從傳統模式向電子模式轉變，電子拍賣便應運而生了。作為電子商務的重要組成部分，電子拍賣是現實拍賣形式的在線實現，買賣雙方可以借助網絡平臺完成拍賣商品交易，這樣既方便了買賣雙方也節約了拍賣成本，因此受到越來越人們的關注。現有的電子拍賣方案中，環簽名是一個針對保證投標者匿名性密封拍賣的重要工具。所謂環簽名是指：某數字簽名的簽名者來自于一個指定的簽名者集合，但驗證人不能指出誰是具體的簽名人，可以實現無條件匿名，即不能夠找到簽名人的身份，非常適合電子拍賣方案中的保持匿名性場合。《中國信息化》科技論文范文發表雜志由新聞出版總署正式批準、中華人民共和國工業和信息化部主管主辦的一本國家批準創刊的唯一一份以關注工業化與信息化融合，推進信息化進程為使命的國家級信息化媒體國公開刊物。國際標準刊號：ISSN1672-5158，國內統一刊號：CN11-5119/TP。郵發代號82-898.

　　為了保證投標者匿名性的密封拍賣，電子拍賣系統在安全性必須需要滿足：1)公開可驗證性：任何人都可以驗證所有競拍者中的最高出價方及其有效性;2)不可偽造性：任何人都不可偽裝成已注冊競拍者進行競拍也不可修改競拍者競價;3)匿名性：在公布競拍結果前，任何人都不可獲知競拍者的身份及競價;4)公平性：任何人都可注冊參加競拍;5)不可否認性：獲勝競拍者不可否認已經提交的最高出價，而且還可以明確查到競拍者的身份。

　　1 環簽名

　　環簽名最初是由Rivest等人提出來的，因簽名中參數Ci(i=1,2,…,n)根據一定的規則首尾相接組成環狀而得名。其實就是實際的簽名者用其他可能簽字者的公鑰產生一個帶有斷口的環，然后用私鑰將斷口連成一個完整的環。任何驗證人利用環成員的公鑰都可以驗證一個環簽名是否由某個可能的簽名人生成。

　　簽名者選取的成員數目越多，則環簽名的匿名性就越好。假定有n個投標者，每一個投標者Bi，擁有一個公鑰yi和與之對應的私鑰Si。簽名是一個能實現簽名者無條件匿名的簽名方案，它由下述算法組成：

　　1)簽名sign()。一個概率算法在輸入消息m0和n個環成員的公鑰L={у1,у2,...,уn}以及其中的一個成員的私鑰Si后，對消息m0產生一個簽名σ=(m0,L,c1,e1,...,en)。其中：ci=(i=1,2,…,n)作為初始值和結果值根據一定的規則首尾相呈環狀。

　　2)驗證verify()。一個確定性算法，在輸入(m0，σ)后，若σ為m0的環簽名，則返回true;否則返回false。

　　2 環簽名的電子拍賣

　　2.1 機構介紹

　　1)注冊服務器(RM)。可信的注冊中心RM，負責投標人的注冊，管理密碼系統和公告牌，其私鑰為SRM，公鑰為yRM，RM生成并在公告牌上發布同態加密公私密鑰對(ERM,DRM)中的公鑰ERM。

　　2)拍賣服務器(AM)。它管理每場拍賣的報價是否有效，與RM一起對密封的競價進行比較，并在投標者抵賴時與RM一起揭示投標者的身份。其私鑰為SAM。對應的公鑰為уAM。

　　3)投標者Bi。第i個用戶Bi的私鑰為Si，對應的公鑰。public為一個發布公鑰的公告牌，所有的用戶公鑰都在其上發布。

　　2.2 方案設計

　　1)注冊投標者Bi選擇并記住一個ri，計算，向AM提交(уi，Pi)，并向AM證明他知道對應的Si和ri。AM在其公告牌上發布以下參數：p、q 、g，成員Bi及其對應的(уi，Pi);對稱加密方案SEk();一個公開獲得的hash函數。

　　2)注冊服務器發布所有投標者的公鑰在公告牌上，同時發送Bi的公鑰給Bi;

　　3)投標者Bi隨機生成對稱密鑰h，并且在公告牌上選取一部分投標者作為環簽名的成員，并把環成員的公鑰連同對稱密鑰，使用AM的公鑰進行加密，加密結果為，發送給AM;

　　4)AM用自己的私鑰對密文解密，然后用RM的公鑰加密，加密結果為，發送給RM;

　　5)RM解密之后，隨機生成rRM，記錄(h,rRM)，把，發送給AM;

　　6)AM隨機生成rAM，記錄(h,rAM)，將發送給Bi;

　　7)Bi解密出rRM和rAM，然后對消息進行環簽名，將簽名值發送給AM;

　　8)AM收到之后，對簽名值進行環簽名驗證，如果正確，則連同RM一起計算最后的投標獲勝者。

　　3 安全性分析

　　1)簽名的不可否認性。注冊服務器RM和拍賣服務器AM可以根據h分別提供rRM和rAM，然后可以通過計算L中每個用戶Bi對應的pi的次冪，找出對應的的pi，確定投標者的身份;

　　2)在無法建立和pi對應的情況下，因為簽名的環狀性，就算所有人的私鑰都泄漏出去了，也是不能確定具體投標者，也就說環簽名具有無條件匿名性。

　　3)和pi對應關系的建立使得本方案在RM和AM不能正常合作的情況下，保證投標者的匿名性。

　　4)在AM不與偽造者串通的情況下，滿足競價的不可偽造性。

　　4 結束語

　　本文在現有電子拍賣方案的基礎上，結合環簽名技術，提出了一種基于環簽名的電子拍賣方案，充分利用了環簽名的無條件匿名性，本方案的特點：在任何情況下保證標價的秘密性;在RM和AM不相互勾結的情況下保證投票者的匿名性;對投標價格使用環簽名保證協議的不可否認性、不可偽造性，而且其它投標者不可跟蹤性。本方案算法簡單，容易實現。