摘要
针对水下声学传感器网络，我们提出了一种基于格的聚合签名方案，以实现该网络中的多对一安全高效通信。首先，该方案为节点构建伪身份，对伪身份进行格高斯采样以生成部分密钥，再结合节点采集的水下环境噪声来生成完整的私钥，从而避免密钥生成中心泄露问题。此外，该方案利用格上加密与签名的数学结构，设计出一种既能实现身份认证又能保障数据保密性的签名框架。通过利用水面汇聚节点的中继功能，该方案结合带误差环学习加密技术与拒绝采样技术，对聚合后的密文集合进行批量签名验证，提升了系统的整体响应效率。同时，为抵御跟踪攻击，该方案还设计了伪身份与密钥的动态更新机制。安全分析及实验结果表明，该方案在满足相关安全要求的同时降低了通信开销。
