Homomorphic Signature Schemes: A Survey

طرح‌های امضای هممورفیک برای بسیاری از برنامه‌ها یک روش اولیه مهم هستند و از زمان معرفی آنها راه‌حل‌های متعددی ارائه شده است. بنابراین، در این کار ما اولین نظرسنجی جامع، کامل و به‌روز را در مورد وضعیت هنر طرح‌های امضای هموار ارائه می‌کنیم. ابتدا، چارچوب کلی که در آن امضاهای همومورفیک تعریف می‌شوند، توضیح داده می‌شود و نشان داده می‌شود که چگونه انواع موجود در حال حاضر امضاهای هم‌مورفیک را می‌توان از چنین چارچوبی استخراج کرد. علاوه بر این، این کار همچنین شرحی از هر یک از طرح‌های ارائه‌شده تا کنون همراه با ویژگی‌هایی که ارائه می‌کند، ارائه می‌کند. علاوه بر این، سه مورد استفاده، رای‌گیری الکترونیکی، شبکه‌های هوشمند، و سوابق سلامت الکترونیکی، که در آن‌ها می‌توان از طرح‌های امضای هموار استفاده کرد، توصیف می‌شود. برای هر یک از این کاربردها، الزاماتی که یک طرح امضای هم شکل باید برآورده کند، تعریف شده و طرح‌های مناسب از قبل موجود فهرست شده‌اند. این همچنین کاستی های راه حل های فعلی را برجسته می کند. بنابراین، این کار با چندین ایده برای تحقیقات آتی در جهت طرح‌های امضای هم شکل به پایان می‌رسد.

Homomorphic signature schemes are an important primitive for many applications and since their introduction numerous solutions have been presented. Thus, in this work we provide the first exhaustive, complete, and up-to-date survey about the state of the art of homomorphic signature schemes. First, the general framework where homomorphic signatures are defined is described and it is shown how the currently available types of homomorphic signatures can then be derived from such a framework. In addition, this work also presents a description of each of the schemes presented so far together with the properties it provides. Furthermore, three use cases, electronic voting, smart grids, and electronic health records, where homomorphic signature schemes can be employed are described. For each of these applications the requirements that a homomorphic signature scheme should fulfill are defined and the suitable schemes already available are listed. This also highlights the shortcomings of current solutions. Thus, this work concludes with several ideas for future research in the direction of homomorphic signature schemes.