传统的公钥密码体制对认证中心的依赖程度比较高。公钥拥有者需要将自己发布的公钥与身份信息在认证中心进行合法匹配,而信息发送者在使用公钥发送信息之前,要通过认证中心认证公钥发布者的合法身份,这样使得认证中心的计算能力和存储性能面临着巨大的考验,中心系统的压力太大。基于此,Shamir提出了基于身份的密码体制,主要思想是以用户的身份信息作为公钥,这样简化了公钥与身份信息的配对管理,而私钥由公认可信的第三方——私钥生成中心产生并发送给用户。私钥生成中心仅仅负责生成相应的私钥,并不负责管理公钥和用户身份的工作。本文在研究基于身份密码体制的基础上,分别对基于身份的加密、强指定验证者签名、不可否认签名、代理签名、签密、多签密等各个算法进行深入分析,并从安全和效率角度对相应的算法进行分析与改进。在研究思路方面,首先对发现的基于身份强指定验证者签名方案可授权性进行改进,并通过安全性证明及效率分析对方案进行充分的理论证明和数据分析。其次对标准模型下对基于身份多签密方案进行效率方面的改进,在保证算法安全性的基础上,优化算法的性能,降低系统的计算消耗,充分体现权衡算法安全与效率的必要性。本文的主要研究成果如下：1、深入研究了基于身份密码体制和已提出的经典的基于身份强指定验证者签名方案,发现一类方案的安全性存在缺陷,效率也可以进一步提高。基于此问题,利用双线性映射设计出一种新的基于身份的强指定验证者签名方案,采用相应的安全性分析方法对新方案进行安全性证明。结果表明,新方案满足不可传递性、不可伪造性及不可授权性,且签名效率高于现有方案。2、通过基于身份的签密方案的研究,发现基于随机预言模型进行证明的方案安全性得不到保证,并且方案的计算量大,效率不是很高。同时,结合满足多签名者参与的需求,提出了一种高效安全的基于身份多签密方案,在标准模型下证明方案在自适应选择密文攻击下具有不可区分性,方案最终输出问题即BDH困难假定。在效率方面,方案的计算代价更小,多签密效率更高。