群簽名技術的研究熱點分析

陳建新

（南京大學信息管理學院南京市 210000）

摘要：利用Web Of Science權威數據庫檢索了有關群簽名技術的研究文獻，運用可視化軟件等工具對文獻主題和內容進行了統計和分析，為我們了解該領域的研究現狀和發展趨勢提供了有一的參考和啟示。

關鍵詞：群簽名；研究熱點；統計分析

隨著計算機網絡與通信技術的發展，尤其是電子商務和通訊的迅猛發展，普通數字簽名已經不能滿足各種需要，一些具有特殊性質、滿足特殊需求的數字簽名成為認證技術的重要研究方向。

群簽名就是一種具有特殊性質的數字簽名，由于群簽名具有隱私保護與可追蹤的雙重特性，在現代電子商務、電子貨幣、可信計算、網絡取證等許多領域都起著不可或缺的作用。本文采用權威數據庫Web Of Science作為數據來源，運用SPSS分析軟件、社會網絡分析軟件Ucinet、可視化分析軟件Citespace等對188篇研究文獻進行統計分析，得出一些有益的參考和啟發。

研究熱點及前沿分析

通過對群簽名研究領域文獻的主題分析，可以了解群簽名研究的方向和熱點，從而對該領域的研究有一個比較準確，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篇文獻中，計算機科學方向232篇，工程技術方向65篇，通訊方向41篇，數學方向21篇，物理方向13篇，自動化控制方向8篇，交通方向6篇，其他方向10篇。

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

關鍵詞是文章的核心與精髓，是作者的高度概括和凝練，因此，對文章關鍵詞進行分析，頻次高的關鍵詞常用來確定一個研究領域的熱點問題。利用Citespace，選擇關鍵路徑算法做出如下關鍵詞共現網絡圖[1]，如圖2。

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

通過以上分析，可以得出以下幾個結論：

（1） 學科分布

中心度較大的學科依次為計算機科學，數學，工程學等，中心度依次為0.79，0.68，0.37，說明的群簽名的研究方向主要是計算機科學，數學和通訊科學和工程學的交叉應用，其中計算機科學和數學是其中的中心學科。

（2） 熱點分布

從圖2看出，出現頻次較高的關鍵詞是群簽名，安全性，匿名，密碼學等，這與群簽名的特性相一致。群簽名，安全性，匿名，密碼學不僅出現頻次高，而且彼此之間的聯系也相當高，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》上發表An anonymous loan system based on group signature scheme，文中基于防篡改設備和群簽名方案提出了一種匿名貸款系統；Chow， SSM， Cao， ZJ和Liu， JK在2005《INFORMATION SECURITY AND CRYPTOLOGY， PROCEEDINGS》上發表的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，出現頻次較低的關鍵詞還有有效刪除，方案，環簽名，認證，門限群簽名，ad-hoc網絡等，這些也是群簽名領域的重要研究內容，從出現頻次上來看，對這些方向的研究還處在比較初級的階段。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》上發表的An efficient revocation algorithm in group signatures，文中提出一種群簽名中成員撤銷的算法；Lee， NY，Hwang， T和Li， CM在2000年《JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING》上發表的（t， n） threshold untraceable signatures，文中提出一種（T，N）門限簽名方案；Bresson， E，Stern， J和 Szydlo， M2002年在《ADVANCES IN CRYPTOLOGY》發表的Threshold ring signatures and applications to ad-hoc groups，文中討論了點對點網絡中門限環簽名的應用。

（3） 學科前沿

根據Citespace軟件中提供的膨脹詞探測，主題詞變化率較高的詞中出現了隨機語言，門限簽名方案，雙線性映射，支付系統，匿名認證，電子現金，盲簽名，分組群簽名，環簽名，安全-汽車，非交互性零知識論據等。

從時間順序來看，門限簽名，環簽名，雙線性映射，組簽名等出現在2006年之前，這反映出群簽名領域2006年之前的研究前沿是門限簽名，環簽名，雙線性映射，組簽名等，值得注意的是2006年到2010年之間出現了電子現金，盲簽名，支付系統等膨脹詞，這表明這一時期群簽名技術在電子商務方面的應用開始得到重視。我們重點關注的是2010年之后出現的膨脹詞，匿名認證，安全-汽車，非交互式零知 識論據等，這些詞在一定程度上反應了當前群簽名研究領域的前沿。Wu， Huixin； Wang， Feng2010年在《The Scientific World Journal》發表的，文中提到零知識證明系統已經受到了廣泛的關注，它是加密技術和計算復雜性理論的一個重要分支，由于其良好的隱私，認證的加密算法，和下互動復雜的結構，被廣泛地應用于各種類型的加密協議，在討論零知識證明系統的應用時提到其在群簽名方面的應用。