可截取签名

定义

可截取签名（Content Extraction Signature, CES）的概念出现于 2001 年，由一位名叫 Steinfeld 的学者提出¹。可截取签名的特点在于，它允许签名的持有者在不与原始签名者进行交互的情况下，根据自身需要，保留原消息中的部分内容，并为这部分内容计算一个可公开验证的签名。

算法过程

可截取签名方案中包括三个实体，分别是签名者、截取者和验证者，三者之间的交互流程如图 2-3 所示，主要包括四个算法：𝐾𝑒𝑦𝐺𝑒𝑛、𝑆𝑖𝑔𝑛、𝐸𝑥𝑡、𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓

• $KeyGen(1^{\lambda })\to (sk,pk)$ ：根据安全参数$\lambda$，原始签名者获得自身公私钥对$(sk,pk)$。
• $Sign(M,sk,CEAS)\to {\delta }_{Full}$ ：原始签名者根据原始数据$M$，私钥$sk$以及内容截取访问结构$CEAS$，生成$M$的原始签名${\delta }_{Full}$。
• $Ext(M,CEAS,X,pk,{\delta }_{Full})\to {\delta }_{Ext}$：截取者根据$M$，原始签名${\delta }_{Full}$，原始签名者公钥$pk$，以及截取子集$X$，生成截取签名${\delta }_{Ext}$。
• $Verify(M{}^{\prime },CEAS,X,pk,{\delta }_{Ext})\to (TrueorFalse)$：验证者输入截取消息
  $M{}^{\prime }$，内容截取访问结构$CEAS$，截取子集$X$，签名者公钥$pk$以及截取签名${\delta }_{Ext}$。若验证该截取签名${\delta }_{Ext}$有效，则输出 $True$，否则输出 $False$。

总结

可截取签名需要满足不可伪造性和隐私性，具体描述如下。不可伪造性是指，对于一个不合法的消息𝑀，攻击者要想产生关于𝑀的一个合法的可截取签名几乎是不可能的，其概率可以忽略不计。隐私性是指，对于被隐藏的子消息，攻击者若想从已公开的消息中获取隐藏消息的相关内容是不可行的。

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参考文献

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1. 高凡. “Hyperledger Fabric中的交易内容隐私保护技术研究.” 硕士, 北京交通大学, 2020. ↩︎