无证书公钥密码体制解决了传统公钥密码体制中证书管理问题以及基于身份密码系统中密钥托管问题。签密方案能够同时达到消息机密性和认证性的要求,而代价却比加密再签名技术低。安全的无证书签密方案在实际应用中能够有效地同时达到保密性和抗抵赖性的要求,而不需要PKI的支持并且不用考虑基于身份密码系统中的密钥托管问题。在此论文中,我们探讨了无证书签密方案的分析和设计。首先,我们对最近提出的两个无证书签密方案进行了安全分析。分析的第一个方案是Liu[1]等人提出的标准模型下的一个高效的无证书签密方案。他们声称此方案在判定双线性Diffie-Hellman假设和计算Diffie-Hellman假设下是可证明安全性的。我们发现此方案不能抵抗第一类攻击者的攻击,第一类攻击者通过替换用户的公钥可以攻破方案对保密性和抗抵赖性的安全性要求。本文中分析的第二个方案是Selvi[2]等人提出的一个多接收者签密方案。我们证明此方案同样不能抵抗第一类攻击者的替换公钥攻击。我们的分析揭示出它不具有签密方案消息保密性的安全属性,本文将给出对两个方案进行攻击的具体方法。其次,我们构造了一个新的无证书多接收者签密方案,该构造以双线性对为基本工具。新方案的安全性基于BDH, CDH和CDHI问题的困难性。我们在随机预言模型中给出对新方案的形式化安全证明。同时我们给出了新设计的多接收者签密方案的性能分析。