密码学在古代就已出现,最早应用于军事领域,用来传递机密情报。后来随着科技水平的提高,密码学的应用逐步扩大到社会、政治、经济和生活等领域。近几十年来,伴随电子化信息化社会的迅速发展,人们的信息安全意识逐渐加强,上到国家,下到个人,无时无刻不在关注着信息安全保护的发展,而密码学得到了前所未有的关注,无数的学者在这一领域不断探索研究,不同的密码体制被提出,根据不同的要求构造了大量的加密方案。数字签名在密码学中占据着非常重要的地位,数字签名的实质就是一些附加在信息上的特殊数据,或是对信息所做的特殊密码变换,它的适用范围极为广泛,可以针对不同的运用环境,不同的要求来进行调整、优化。因此,数字签名方案的种类由于要适应不同要求和运用环境,产生了多种分类,比如:群签名、同时签名、无证书签名、指定签名等。其中,环签名是数字签名中一颗璀璨的明珠。环签名方案是在群签名方案和同时签名方案的基础上发展而来的,它消除了群签名中群组管理员拥有过高权限、伪造的概率极高的缺点。由于环签名方案本身是一种自组织签名,环中成员可由签名者自行选择,所以也优化了同时签名中参与签名者的限制要求。正因如此,对于环签名的科研探索具有重要实际意义。本文主要研究的是基于椭圆曲线密码学(ECC)的环签名方案和门限环签名方案,本文具体安排如下:1.本文首先介绍了与论文内容相关的密码学与数字签名方案的研究背景以及研究发展现状。2.本文然后介绍了环签名一般模型、相关分类以及安全性的具体要求。再介绍了在论文中涉及到的数学基础理论,其中包含了数论、群、域等。又介绍了文章中涉及到的密码学相关知识,其中包含了 Hash函数、椭圆曲线密码学体制、基于ECC的困难问题假设等。3.在第三章中,通过对于之前学者们研究的环签名方案,发现大多是运用双线性映射,在安全性方面与ECC相比存在许多不足,ECC主要优势在于在相同密码长度下可以提供更高的安全保护,或是在相同的安全保护下采用较短的密码长度。因此,我们通过研究,融合ECC和环签名的特点,结合签名者个人身份信息,提出了一个基于ECC的环签名方案,并证明该方案符合签名安全性条件。4.在第四章中,我们针对环签名中一个特殊分类门限环签名展开研究,发现目前大多数门限环签名方案在验证阶段仅仅验证签名中的单一要素,安全性有待提高。所以,我们通过研究,构造了一种基于ECC的门限环签名方案,这个方案中不但验证签名者的签名中的单一要素,还要整体验证签名中的环结构中的要素,最后证明该方案符合签名安全性条件。5.最后,总结了论文的所有研究内容,指出当今签名方案中蕴含的风险,同时对未来数字签名的发展进行了展望。