签密是一种可以将数字签名和公钥加密在同一个算法结构内实现的现代密码学体制,且其计算和系统运行代价都低于之前的“先签名后加密”方案。由于它的重要性与有效性,如何构造出安全且高效的签密协议成为了近年来的研究热点。随着互联网技术和云服务平台的飞速发展,满足各种功能需求的签密体制在不同的应用环境中体现出了其无可替代的作用与优势,特别是在大数据时代到来的背景环境下。尽管一些具有特殊性质的签密协议被相继提出,但关于属性签密的研究却甚少。属性签密将用户的属性集作为公钥的生成依据,能够同时满足属性加密和属性签名的特征,而属性加密和属性签名又是在云计算访问控制和用户认证中非常重要的密码原语,所以关于属性签密的研究将会是未来云计算安全的发展趋势之一。本文提出了一个标准模型下的门限属性签密协议,该协议是基于双线性对群,并结合拉格朗日插值运算所构造完成的。协议的安全性基于经典的DBDH和CDH困难性问题,通过与一些标准模型下的属性签密比较分析,得出该协议不仅满足消息保密性和不可伪造性,更因为协议运行过程中使用较少的双线性对运算和没有随机模型的简单结构使得其在实际应用中具有更高的效率。此外,为了提高云计算运行平台的安全性,本文在深入研究属性签密协议和密钥协商方案的基础上,基于上述构造的门限属性签密设计了一个认证密钥协商方案,该方案满足密钥协商体制中的安全属性,扩展了属性签密在密钥协商中的应用。