公平交换协议用来保证参与交换的各方以一种公平的方式交换信息,要么任何一方都可以得到对方的信息,要么都得不到对方的信息。公平交换协议在电子商务、电子政务等领域发挥着重要的作用,设计安全高效的公平交换协议也是电子合同发展应用的重要前提。基于此,本文对公平交换协议及其在电子合同中的应用进行了深入研究,主要研究成果如下:1.对公平交换协议的研究状况进行了系统的综述与分析。2.为了实现协议的公平性,已有的公平交换协议多数引入了第三方。由于第三方的引入,可能存在第三方将交易双方的签名及交换意图泄露等问题。针对此问题,本文提出了公平交换协议的非泄露性。3.结合具有指定接受方签名方案的原理,改进双线性聚集签名方案,提出了一种新的可验证加密签名方案。在此基础上,构建了一种具有非泄露性的公平交换协议,并对协议性质进行了分析。4.基于身份的密码体制具有密钥管理简单的优点,而基于双线性对技术的签名方案具有签名长度短、执行速度快的优点。本文结合基于身份的密码体制和双线性对技术的优势,设计了一种新的基于身份的可验证加密签名方案。5.利用基于身份的可验证加密签名方案构建了一种新的多方公平交换协议,并对协议的安全性和效率进行分析。分析表明,协议具有执行效率高、签名长度短、交互次数少等优点。6.对公平交换协议在电子合同中的应用进行了深入研究,建立了公平电子合同的协议模型,结合电子合同的安全需求,设计了一个公平的电子合同签署系统。