网络空间安全是推动“互联网+”信息技术发展的重要安全保障。随着量子通信技术的不断进步,基于传统公钥密码算法的网络安全解决方案面临量子计算机带来的巨大冲击和安全挑战。而目前大多数公钥加密方案（如RSA加密,El Gamal加密等）的安全性均是基于传统数论假设,这些方案在足够大和稳定的量子计算机面前显得不堪一击。因此,急需探索能抵抗量子计算机攻击的密码方案的设计。鉴于基于编码的密码体制具有较高的安全性和较好的实现效率,适用于大量计算能力偏弱的设备,成为未来最具发展潜力的抗量子攻击密码技术之一,受到不少专家学者的关注。基于编码的密码体制主要是以伴随式译码困难问题,以及它的扩展问题为安全性假设设计的,目前可应用于对公钥加密算法、签名算法和密钥封装算法的构造。然而,这类算法依然普遍存在很多问题,方案的密钥尺寸太大,实现效率较低,实用性能差。此外,基于编码的数字签名技术的研究还很不成熟,相关研究方案只有少数几个,更缺少高效的可证明安全的签名算法。针对上述问题,本文开展了基于编码的具有特殊属性的数字签名算法和混合加密算法的研究工作,尝试利用性能较优的码类构造方案,提高方案的安全性和实现效率。具体地,本文的主要贡献总结如下:（1）提出了第一个基于编码的验证者本地撤销群签名.为了加快编码群签名算法的实用化进程,本文提出了一种高效的支持成员撤销功能的编码群签名方案。鉴于基于编码的签名方案目前发展还很不成熟,本文采用了不同于传统的“签名-加密-证明”范式的构造方法,且不依赖于特定的加密方案和签名方案。具体地,首先构造了一个支持成员撤销机制的Stern型的交互式零知识证明协议,结合其他技术如一次性置换、盆景树结构等完成了本文方案的构造。给出了本方案的正确性、无私匿名性和可追踪性的安全性分析,并将其安全性规约到经典的伴随式译码问题。最后,利用二元Goppa码给出方案的实例化分析。（2）构造了高效的具有本地重启功能的盲签名方案.给出了一个随机预言机模型下,基于编码的高效盲签名方案。与Blazy等人的盲签名方案（第一个基于编码盲签名,也是目前唯一一个）不同,本文方案是一个简单的构造,并且避免了签名者S和用户U间交互时的“全局重启”问题。主要用到了基于广义（U,U+V）码的带陷门原像采样函数,签名者S和用户U之间的三轮交互协议。通过使用签名者的“陷门”在签名过程中执行一些高效拒绝采样算法,将整个协议中的“全局重启”升级为客户端的“本地重启”,大大提高了方案的实现效率。最后,给出了本文方案的正确性、盲性和不可加一伪造性的安全性分析。方案的安全性规约为两个困难性假设:置换广义（U,U+V）码的区分问题和多选一译码问题。（3）给出了选择密文安全的多实例的混合加密方案.为了提高基于编码的公钥加密算法的实用性,本文给出了一个预言机模型下,基于编码的多实例混合加密方案的直接构造,并且达到了适应性选择密文安全,安全性规约为伴随式译码问题,这是个经典的NPC问题。为此,我们设计了多用户设置下IND-CCA安全的KEM和DEM算法,将两个模块组合得到一个能同时处理多用户、多挑战攻击的混合加密框架。最后,用了性能相对较优的QC-LDPC码类进行实例化分析。此外,本方案具有较短私钥,只涉及到在有限域上的加法和乘法运算。综上所述,本文重点从可证明安全理论和高效性的角度,开展基于编码的抗量子攻击密码方案的设计与研究工作,提出的方案促进了编码密码的理论研究,有助于加快编码密码的实现进程。