徐明，李旭如，刘朝斌，马尧



基于双重代理密钥的船舶自组网门限签名方案

徐明1，李旭如1，刘朝斌2，马尧3

(1. 上海海事大学信息工程学院，上海 201306；2. 复旦大学上海市智能信息处理重点实验室，上海 200433；3. 中国通用技术研究院，北京 100085)

为了解决船舶自组网应用条件下的消息认证问题，利用门限代理签名体制和双线性对性质，设计了一种不依赖于可信认证中心和防篡改设备的签名方案。通过双重代理密钥的设计和门限签名机制的应用，使船舶节点通过多项式时间的计算完成消息签名，并运用随机预言模型证明了方案的安全性。分析表明，该方案在保证正确性的前提下能满足强代理签名的性质，并具有较低的计算开销和通信开销。

船舶自组网；双重代理密钥；消息认证；双线性对

1 引言

船舶自组网（SANET , ship ad-hoc network）是船联网（IoV, Internet of vessel）的一种组网形式[1]。广义的船联网是包含船舶、通信基站、通信卫星、桥梁、航标、浮标和船舶交通管理系统（VTS, vessel traffic system）组成的船舶智能信息服务系统。现有的一些海上通信应用，如船舶自动定位系统（AIS, automatic identification system）、全球海上遇险安全系统（GMDSS, global maritime distress safety system）都致力于船舶的安全、追踪和身份识别[2-4]。随着海上通信应用环境的复杂化，目前较为成熟的通信技术，如海事卫星通信系统因其高昂的费用逐渐成为海上通信应用的瓶颈。与此同时，海上活动日渐频繁以及无线通信技术迅速发展，为船舶自组网迎来了新的发展契机[5]。目前，船舶自组网的研究工作主要集中在通信效率的提升和路由协议的优化与设计方面[6-8]。……