一种基于属性环签名的高效匿名证明协议

远程证明是可信计算领域中亟待突破的重要问题。结合二进制证明和基于属性的证明,应用环签名思想提出了一种简单、高效的匿名远程证明协议。该协议不需要属性证书,也不需要AIK证书,它通过借助一个离线可信第三方,应用可信计算绑定和密封机制,采用基于双线性对的属性环签名,同时实现了平台的身份证明和完整性状态证明。分析和实验表明,该协议具有不可伪造性、平台身份匿名性、配置隐私保护性和抗共谋性,并具有很高的运行效率;与现有典型的基于双线性对证明协议相比,签名长度减少了79.73%,所需验证的双线性对减少了50.00%,很好地解决了一直困扰可信计算中的远程证明和效率问题。     

基于属性的云计算远程证明认证研究

为保证云服务的安全可靠,在使用云服务前,用户需要对云平台进行可靠性和安全性的远程证明。本文基于云计算,研究了基于属性的远程证明机制,并采用AIK证书对用户的身份进行安全性认证,同时使用加密和签名等手段保证配置、属性证书等敏感信息在传输中的安全性并确保其不被篡改。     

基于多组件签名的远程证明协议*

为了解决现有的远程证明方案对于多个安全组件同时证明时效率不高的问题,提出了一个基于多组件签名的远程证明方案,提供了使用属性签名来构造远程证明协议的思路。这种远程证明方案利用属性密码的签名协议进行构造,能够同时使用多个组件对消息进行签名,结合了属性密码学中的属性签名匿名性的特点,可以更好地保护证明平台的配置信息。对于具有不同安全性要求的消息有相应的签名组件,实现了动态证明。实现的原型系统表明,该方案能够同时对多个组件进行签名,且效率较高,基本不会影响平台的正常运行。     

一种基于PCA的远程匿名证明改进方案

远程证明是可信计算的关键技术之一,可以验证平台身份和配置信息的可信性,而现有远程证明方案存在一定的缺陷。本文在分析现有基于匿名属性证书的远程匿名证明方案的基础上,提出了改进方案。针对原方案中存在的在匿名属性证书申请过程中未验证证书颁发实体的问题,对证书申请方案进行了改进,采用会话密钥对PCA签名,保证了证书颁发实体的真实性;针对远程证明协议存在恶意用户接入的问题,在改进方案中引入假名机制,即保证了用户身份的匿名性,又防止了具有不良历史记录用户的非法接入。     

基于双线性对签密的安全高效远程证明协议

为了解决当前远程证明方案中安全性差、效率较低的问题,提出了一种安全高效的模块级远程证明协议。该协议在构建模块属性签名时采用了签密方案,减少了属性证书的生成时间;而且采用椭圆曲线上基于双线性对的签密方案,同时也大大提高了属性证书的安全性。通过实验验证了协议的可行性。实验结果表明,该方案可以快速生成可信平台中各模块的属性签名,提高了远程证明的效率     

可信计算中远程自动匿名证明的研究

远程证明是可信计算的一个重要特征,目的是证明远程平台的身份或配置信息是否可信.常用的二进制证明方法不仅暴露了本地平台的配置信息,而且在现实情况中很难处理平台多样性问题.文中提出的可信计算中远程自动匿名证明方案利用环签名实现直接匿名证明,隐藏了平台的身份信息,以属性证书代替平台配置信息,可以有效防止私有信息的暴露,同时兼顾到对系统的升级和备份的可信评测.证明协议避免了使用零知识证明.分析结果显示,具有较高的实现效率.     

高效可证安全的无证书聚合签名方案

由于现有聚合签名方案多数是基于双线性映射构造,存在计算效率低的不足.针对不同的网络环境,提出了2种不使用双线性映射的无证书聚合签名方案CLAS-Ⅰ和CLAS-Ⅱ,并在随机预言机模型下,基于离散对数困难问题证明了方案的不可伪造性;同时,分析了该方案所具有的公开验证性等安全属性.与现有方案相比较,由于未使用双线性映射运算,该方案具有更高的计算效率.由于方案CLAS-Ⅰ的聚合签名长度较长,将用于带宽较高的网络环境;CLAS-Ⅱ具有较短的签名长度,且长度与用户数无关,将用于带宽较低的网络环境.     

安全的无证书聚合签名方案

无证书密码系统既解决了密钥托管问题,又不涉及公钥证书;而聚合签名可以有效地减少计算代价和通信开销.结合二者的优点构造无证书聚合签名是很有意义的.尽管无证书聚合签名方案的构造已经取得了重要进展,但是现有的方案仍然不能同时达到既可抵抗两类超级攻击者又具有运算的高效性.使用双线性映射并引入状态信息来设计具有强安全性的无证书聚合签名方案.在随机预言模型中,该状态信息被用于嵌入给定困难问题的部分信息.结果显示,该方案的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性并可以抵抗超级攻击者的攻击.同时,由于充分利用公开信息和双线性映射的性质,它在个体签名和聚合签名验证过程只需4个双线性映射.另外,在该方案中,用户知道状态信息后可独立完成个体签名而无需交换信息,所以它允许用户动态地加入聚合签名.故它可应用于多对一的通信系统中.     

可证安全的基于证书部分盲签名方案

为有效保护签名者的合法权益,防止盲签名的非法使用,解决传统公钥密码系统所存在的证书管理和使用代价高昂等问题,应用双线性映射,结合基于证书公钥密码体制和部分盲签名系统,提出一类基于证书的部分盲签名方案,包括基于证书部分盲签名的形式化定义及其安全性定义,并构造一个具体的基于证书的部分盲签名方案。在随机预言机模型下,基于计算DiffieHellman困难性假设,证明该方案的安全性,结果表明,该方案简化了基于传统公钥系统部分盲签名中证书的发布、存储与管理,并解决了基于身份部分盲签名系统中的密钥托管问题。     

基于身份的代理签名方案

代理签名具有丰富的密码特性,在代理签名中原始签名人可以将签名权利下放给代理签名人,从而将自己从"繁琐"的签名事务中解放出来.随着对双线性映射的研究和应用,人们发现使用双线性映射可以有效简化传统的基于"证书"密钥管理和密钥分发技术.文中以双线性映射和Schnorr签名方案为基础,合理融入代理签名机制,提出一种基于身份的代理签名方案.对新方案进行安全性分析,让明在CDHP问题难解性前提下,具有不可伪造性、密钥依赖性等特性.     

基于VMI的虚拟机远程证明方案

可信计算组织（TCG,trusted computing group）提出的虚拟机远程证明方案可以为云计算平台提供虚拟机完整性验证服务,而直接使用 TCG 提出的方案性能较低,并且会受到布谷鸟攻击的威胁。利用虚拟机自省技术（VMI,virtual machine introspection）设计了新的虚拟机远程证明方案。通过在虚拟机监视器（VMM,virtual machine monitor）中获取虚拟机远程验证证据的方法消除在虚拟机内执行布谷鸟攻击的路径,利用物理可信平台模块（TPM,trusted platform module）保证虚拟机远程验证证据的完整性,减少了身份证明密钥（AIK,attestation identity key）证书的产生数量,降低了私有证书颁发机构的负载。实验表明,方案可以有效验证虚拟机的完整性状态,在虚拟机数量较多的情况下,性能优于TCG提出的虚拟机远程证明方案。     

基于可信计算的动态组件属性认证协议

远程认证是可信计算平台的一种重要功能,二进制方法和基于属性证书的认证是其两种认证方法。属性认证能隐藏平台软件和硬件的配置信息,是静态的,不能动态验证现在正在运行的平台的实时信息。结合这两种方法的优点,提出了一种基于动态组件属性的认证协议,将二进制认证、属性认证和组件认证结合到该协议中。对协议进行了详细的说明和安全性分析,实验结果表明,该认证方法是有效的、保密的和可行的。     

基于Chameleon哈希改进的平台配置远程证明机制

为了进一步提高平台配置远程证明机制的实用性,针对RAMT(remote attestation based on Merkle hashtree)方案的不足,基于Chameleon哈希算法,采用软件分组的思想,改进了RAMT方案,给出了实验证明。认真讨论了RAMT方案的特点,详细描述了改进后的RAMT方案的体系结构、度量及验证过程,并深入讨论了新机制的特点。实验结果表明,新机制不仅提高了远程证明机制的可伸缩性,而且进一步增强了隐私保护能力,从而进一步提高了方案的实用性。     

云环境中可信虚拟平台的远程证明方案研究

云环境中如何证明虚拟平台的可信,是值得研究的问题.由于云环境中虚拟平台包括运行于物理平台上的虚拟机管理器和虚拟机,它们是不同的逻辑运行实体,具有层次性和动态性,因此,现有的可信终端远程证明方案,包括隐私CA （privacy certification authority,简称PCA）方案和直接匿名证明（direct anonymous attestation,简称DAA）方案,都并不能直接用于可信虚拟平台.而TCG发布的Virtualized Trusted Platform Architecture Specification 1.0版中,可信虚拟平台的远程证明方案仅仅是个框架,并没有具体实施方案.为此,提出了一种自顶向下的可信虚拟平台远程证明实施方案——TVP-PCA.该方案是在虚拟机中设置一个认证代理,在虚拟机管理器中新增一个认证服务,挑战方首先通过顶层的认证代理证明虚拟机环境可信,然后通过底层的认证服务证明运行于物理平台上的虚拟机管理器可信,顶层和底层证明合起来确保了整个虚拟平台的可信,有效解决了顶层证明和底层证明的同一性问题.实验结果表明,该方案不仅能够证明虚拟机的可信,而且还能证明虚拟机管理器和物理平台的可信,因而证明了云环境中的虚拟平台是真正可信的.     

基于SPIN的远程证明协议的形式化分析及改进

远程证明是解决移动支付安全问题的有效手段之一。通过对可信计算远程证明协议进行分析,发现用户平台配置信息的隐私性、用户的认证性和远程验证者的认证性存在脆弱点,使用SPIN模型检测工具,应用模型检测方法对协议进行了形式化分析,检测出破坏性攻击漏洞。针对协议中的漏洞对协议进行改进,提出了一种基于用户属性加盐哈希的方法,通过用户属性保证协议的安全传输。最后使用SPIN检测改进后的协议,证明了改进方案的有效性、安全性,阻断了发现的攻击。     

可信计算中基于属性的认证协议改进方案

可信计算中的一般认证协议完全依赖平台系统配置,因此,在平台软件和系统频繁升级的情况下协议会失效。为解决上述问题,对基于属性的认证协议进行改进,结合不可锻造零知识协议、提交协议和盲签名体制,使改进协议具有更高的安全性。分析结果证明,改进方案可以避免原认证协议的安全隐患,安全性得到提高,计算量仅略有增加。     

一种基于局部性原理的远程验证机制

为了提高嵌入式平台配置远程证明方案的效率,在基于Merkle哈希树存储结构的基础上,结合程序的局部性原理,考虑平台下程序验证的时间特性,对存储程序模块完整性度量值的数据结构进行了改进,提出了一种基于局部性原理的远程验证机制。实验分析表明,新的机制可以减少构造存储度量日志的时间消耗,缩短应用程序实时认证路径的长度,提高平台配置远程证明的验证效率。