群簽名技術(shù)的研究熱點(diǎn)分析

陳建新

（南京大學(xué)信息管理學(xué)院南京市 210000）

摘要：利用Web Of Science權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)檢索了有關(guān)群簽名技術(shù)的研究文獻(xiàn)，運(yùn)用可視化軟件等工具對(duì)文獻(xiàn)主題和內(nèi)容進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，為我們了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)提供了有一的參考和啟示。

關(guān)鍵詞：群簽名；研究熱點(diǎn)；統(tǒng)計(jì)分析

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子商務(wù)和通訊的迅猛發(fā)展，普通數(shù)字簽名已經(jīng)不能滿足各種需要，一些具有特殊性質(zhì)、滿足特殊需求的數(shù)字簽名成為認(rèn)證技術(shù)的重要研究方向。

群簽名就是一種具有特殊性質(zhì)的數(shù)字簽名，由于群簽名具有隱私保護(hù)與可追蹤的雙重特性，在現(xiàn)代電子商務(wù)、電子貨幣、可信計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)取證等許多領(lǐng)域都起著不可或缺的作用。本文采用權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)Web Of Science作為數(shù)據(jù)來(lái)源，運(yùn)用SPSS分析軟件、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet、可視化分析軟件Citespace等對(duì)188篇研究文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出一些有益的參考和啟發(fā)。

研究熱點(diǎn)及前沿分析

通過(guò)對(duì)群簽名研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的主題分析，可以了解群簽名研究的方向和熱點(diǎn)，從而對(duì)該領(lǐng)域的研究有一個(gè)比較準(zhǔn)確，全面的把握。首先利用Web Of Science提供的研究方向分析可得在288篇文獻(xiàn)中，計(jì)算機(jī)科學(xué)方向232篇，工程技術(shù)方向65篇，通訊方向41篇，數(shù)學(xué)方向21篇，物理方向13篇，自動(dòng)化控制方向8篇，交通方向6篇，其他方向10篇。

為更好了解各學(xué)科的分布和中心度，利用Citespace做出群簽名研究領(lǐng)域的學(xué)科中心度分布圖，如下圖1。圖中展示了各學(xué)科的的中心度（用節(jié)點(diǎn)的大小表示），學(xué)科間連線表示學(xué)科間的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞是文章的核心與精髓，是作者的高度概括和凝練，因此，對(duì)文章關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，頻次高的關(guān)鍵詞常用來(lái)確定一個(gè)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。利用Citespace，選擇關(guān)鍵路徑算法做出如下關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖[1]，如圖2。

把群簽名研究的288篇論文的題錄數(shù)據(jù)，利用Citespace軟件中提供的膨脹詞探測(cè)（burst detection）技術(shù)和算法，通過(guò)考察詞頻的時(shí)間分布，將其中頻次變化率高的詞（burst term）從大量的主題詞中探測(cè)出來(lái)以時(shí)間序列的方式展示出來(lái)，來(lái)確定群簽名研究的前沿領(lǐng)域[2]。

通過(guò)以上分析，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：

（1） 學(xué)科分布

中心度較大的學(xué)科依次為計(jì)算機(jī)科學(xué)，數(shù)學(xué)，工程學(xué)等，中心度依次為0.79，0.68，0.37，說(shuō)明的群簽名的研究方向主要是計(jì)算機(jī)科學(xué)，數(shù)學(xué)和通訊科學(xué)和工程學(xué)的交叉應(yīng)用，其中計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)是其中的中心學(xué)科。

（2） 熱點(diǎn)分布

從圖2看出，出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞是群簽名，安全性，匿名，密碼學(xué)等，這與群簽名的特性相一致。群簽名，安全性，匿名，密碼學(xué)不僅出現(xiàn)頻次高，而且彼此之間的聯(lián)系也相當(dāng)高，其中以群簽名為中心。代表論文有Shigetomi， R， Otsuka， A， Ogawa， T和 Imai， H 2002年在《INFORMATION SECURITY， PROCEEDINGS》上發(fā)表An anonymous loan system based on group signature scheme，文中基于防篡改設(shè)備和群簽名方案提出了一種匿名貸款系統(tǒng)；Chow， SSM， Cao， ZJ和Liu， JK在2005《INFORMATION SECURITY AND CRYPTOLOGY， PROCEEDINGS》上發(fā)表的security analysis of three cryptographic schemes from other cryptographic schemes，文中分析了基于身份的簽名群簽名方案，基于代理簽名的群簽名方案和秘密共享的群簽名簽方案三種群簽名方案的安全性，并指出這些方案是不安全的。

除此之外，出現(xiàn)頻次較低的關(guān)鍵詞還有有效刪除，方案，環(huán)簽名，認(rèn)證，門(mén)限群簽名，ad-hoc網(wǎng)絡(luò)等，這些也是群簽名領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容，從出現(xiàn)頻次上來(lái)看，對(duì)這些方向的研究還處在比較初級(jí)的階段。這方面的代表論文有Chen， ZW，Wang， JL， Wang， YM， Huang， JW和 Huang， D在2004年《INFORMATION SECURITY AND CRYPTOLOGY》上發(fā)表的An efficient revocation algorithm in group signatures，文中提出一種群簽名中成員撤銷(xiāo)的算法；Lee， NY，Hwang， T和Li， CM在2000年《JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING》上發(fā)表的（t， n） threshold untraceable signatures，文中提出一種（T，N）門(mén)限簽名方案；Bresson， E，Stern， J和 Szydlo， M2002年在《ADVANCES IN CRYPTOLOGY》發(fā)表的Threshold ring signatures and applications to ad-hoc groups，文中討論了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中門(mén)限環(huán)簽名的應(yīng)用。

（3） 學(xué)科前沿

根據(jù)Citespace軟件中提供的膨脹詞探測(cè)，主題詞變化率較高的詞中出現(xiàn)了隨機(jī)語(yǔ)言，門(mén)限簽名方案，雙線性映射，支付系統(tǒng)，匿名認(rèn)證，電子現(xiàn)金，盲簽名，分組群簽名，環(huán)簽名，安全-汽車(chē)，非交互性零知識(shí)論據(jù)等。

從時(shí)間順序來(lái)看，門(mén)限簽名，環(huán)簽名，雙線性映射，組簽名等出現(xiàn)在2006年之前，這反映出群簽名領(lǐng)域2006年之前的研究前沿是門(mén)限簽名，環(huán)簽名，雙線性映射，組簽名等，值得注意的是2006年到2010年之間出現(xiàn)了電子現(xiàn)金，盲簽名，支付系統(tǒng)等膨脹詞，這表明這一時(shí)期群簽名技術(shù)在電子商務(wù)方面的應(yīng)用開(kāi)始得到重視。我們重點(diǎn)關(guān)注的是2010年之后出現(xiàn)的膨脹詞，匿名認(rèn)證，安全-汽車(chē)，非交互式零知 識(shí)論據(jù)等，這些詞在一定程度上反應(yīng)了當(dāng)前群簽名研究領(lǐng)域的前沿。Wu， Huixin； Wang， Feng2010年在《The Scientific World Journal》發(fā)表的，文中提到零知識(shí)證明系統(tǒng)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注，它是加密技術(shù)和計(jì)算復(fù)雜性理論的一個(gè)重要分支，由于其良好的隱私，認(rèn)證的加密算法，和下互動(dòng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，被廣泛地應(yīng)用于各種類型的加密協(xié)議，在討論零知識(shí)證明系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)提到其在群簽名方面的應(yīng)用。