基于身份的加密(IBE)体制是由Shamir在1984年提出的,它采用一个任意的且能够唯一标识用户身份的信息作为用户的公钥,而私钥则由可信的第三方PKG生成,这样就解决了传统公钥密码体制中复杂的证书管理问题.在这一思想的指引下,学者们提出了大量的IBE方案,其中大部分是在随机预言机(RO)模型下可证明安全的,然而有学者举例指出,一些在RO模型下安全的IBE方案在实际的应用中却并不一定安全,所以不借助于RO模型,即在标准模型下,设计出可证明安全的IBE方案成为一个研究热点.本文围绕IBE密码体制进行研究,特别是标准模型下IBE方案的设计与分析,侧重于方案安全模型的建立和形式化的安全性证明,并且对基于IBE体制的应用进行了研究,得到的主要成果如下:1.本文通过对大量典型的IBE方案进行分析,在Waters-IBE方案的基础上进行了改进,提出一个新的IBE方案,它实现了标准模型下基于判定性双线性Dife-Hellman假设的适应性选择密文安全,与同类IBE方案相比,该方案具有较好的实用性.2.针对传统投票活动中人力财力消耗巨大、选票存在安全隐患等问题,本文给出了一个基于IBE的电子投票方案,并在完整性、健壮性等七个方面进行了分析.由于将IBE体制引入其中,它也解决了目前已有的电子投票方案中对选民身份认证困难的问题.3.提出一种高效的基于IBE的安全电子邮件解决方案,区别于其它方案,在该方案中增加了对收信人的认证过程,降低了对安全传输信道的要求,并且由于IBE的引入,解决了复杂的证书管理问题.