数字签名算法和认证协议是密码学的主要研究内容，同时也是信息安全领域的研究基础。在保护签名者和消息发送者的隐私这方面，环签名算法、指定证实人的签名算法以及可否认的认证协议发挥着重要的作用，受到了学者们的广泛研究。例如，环签名算法多应用于需要保护投票人隐私的电子选举系统中；指定证实人的签名算法可用于保护用户隐私的远程医疗系统中；可否认的认证协议则用于保护版权的软件购买中。本论文着眼于保护参与者的隐私问题，作为保护签名者身份的环签名算法是本论文的主要研究对象。通过对环签名算法的研究，利用零知识证明系统、伪随机函数、可证明安全模型等密码学原语或工具，构造实现保护用户隐私的具有特殊性质的环签名算法；通过对可否认的认证协议的研究，将环签名与可否认的认证协议进行结合，构造满足并发环境的可否认的环认证协议；通过对指定证实人的签名算法进行研究，构造隐私保护加强的指定证实人的签名算法是本论文的主要研究目标。在研究中，希望构造的这些算法在计算效率和安全性能等方面有较大幅度的提高，以适用于资源受限、拓扑灵活的网络，从最大程度上保护参与者的隐私。主要原创性工作体现在以下四个方面：1.构造一个在随机预言机模型下安全高效的条件匿名的环签名算法：以椭圆曲线上的双线性对映射为基本工具，该方案实现了签名者非交互式的确定其身份的算法以及非签名者非交互式的否认其签名行为的算法。本算法最大特点是将追踪算法改进为非交互式。与已有的条件匿名的环签名算法相比，本算法的计算性能提高，所依赖的复杂性假设减弱。2.构造两个在标准模型下安全的条件匿名的环签名算法：已有的条件匿名的环签名方案以及大多数环签名算法仅在随机预言机模型下安全。从提高签名算法的安全性能这个角度出发，本文首次构造出两个在标准模型下安全的条件匿名的环签名算法。第一个算法基于非交互式零知识证明系统和伪随机函数这两个工具，是一个通用的算法，其安全性能仅依赖于单向函数和陷门置换这两个通用复杂性假设。第二个算法基于非交互式证据不可区分证明系统，是一个具体的方案。基于的困难性假设问题比第一个算法强，但是由于不再使用通用的零知识证明系统，第二个算法的计算效率较高。3.构造两个满足并发环境的可否认的环认证协议：从保护参与者隐私的角度出发，本文构造了两个满足并发环境的可否认的环认证协议。第一个协议基于时限承诺方案、零知识证明系统和通用的环签名算法。第二个协议假设存在一个多接收者加密方案，为此本文还构造了一个在标准模型下安全的多接收者加密算法。与已有的可否认的环认证协议相比，本文所构造的这两个协议交互轮数少，并且在并发环境中依然保持可否认性。4.构造一个新的指定证实人的签名算法：本文首次提出一种新的指定证实人的签名模型，并利用BGN承诺方案和非交互式证据不可区分证明系统构造了对应的签名算法，该算法的安全性不依赖于随机预言机模型。与传统的指定证实人的签名算法相比，该算法削弱了证实人的能力，使得证实人只能够协助签名者完成验证，却不能转换签名者的签名，从最大程度上保护了签名者的隐私。