聚合签名方案的安全性分析与改进

聚合签名可以降低签名的验证开销和签名的长度。分析三个无证书聚合签名方案的安全性,指出它们不能抵抗无证书公钥密码系统的一般用户公钥替换攻击和恶意密钥生成中心KGC伪造攻击。其中,Chen方案和喻方案既不能抵抗公钥替换攻击,也不能抵抗KGC被动攻击;张方案不能抵抗KGC主动攻击。通过具体的攻击算法和原因分析,证明该类方案不安全。对张方案进行改进,改进的方案增强了原方案的安全性。     

基于身份的无证书签名算法的分析与改进

对徐邢启等人提出的基于身份的无证书高效签名方案进行安全性分析,结果表明方案不能抵抗公钥替换攻击和恶意KGC攻击。为此,提出一种改进方案。在改进方案的签名验证阶段增加了对用户公钥的合法性验证,有效抵抗了公钥替换攻击;利用用户的身份信息和公钥共同生成部分私钥,有效抵抗了恶意KGC攻击。     

三类无证书签名方案的缺陷及改进

对最近提出的2个在随机预言模型中可证安全的无证书签名方案和1个在标准模型中可证安全的无证书签名方案进行安全性分析,指出这3个方案不能抵抗替换公钥攻击的安全隐患,在这种攻击下攻击者能够生成新的公钥满足合法签名者生成的合法签名。给出改进措施,有效克服原方案中的设计缺陷。     

针对一类无证书签名方案的攻击及改进

苏万力等人提出的无证书签名方案(江苏大学学报,2009年第4期)中存在公钥替换攻击的安全问题,敌手可以通过替换签名者的公钥对任意的消息进行签名伪造。针对该问题,提出一种改进的无证书签名方案,并对签名验证算法进行简化。分析结果表明,改进方案能抵抗公钥替换攻击,在随机预言机模型下,还能抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。     

无证书签名方案的分析及改进

对一个无证书签名方案进行安全性分析,指出该方案不能抵抗公钥替换攻击和恶意的KGC攻击,即攻击者可以通过替换签名者的公钥来伪造任意消息的签名,恶意的KGC(Key Generation Center)可以获取用户的私钥。分析结果显示该方案不能满足无证书签名方案的安全性要求,同时为了应对这两种攻击,提出了改进的方案。     

无证书签名改进方案的安全性证明

分析明洋等提出的无证书签名方案(电子科技大学学报,2008年第37卷第2期),指出该方案不能抵抗公钥替换攻击。采用“绑定”公钥到哈希函数的方法对明方案进行改进,改进方案可以抵抗公钥替换攻击并具有较高的效率,其安全性依赖于q-SDH困难问题和扩展逆计算Diffie-Hellman困难问题。在随机预言机模型下,证明改进方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。     

对两种无需证书的数字签名方案的分析及改进

指出樊睿等人的基于无证书的代理签名方案和明洋等人的基于无证书的广义指定验证者签名方案都无法抵抗替换公钥攻击,同时樊睿等人的方案也无法抵抗原始签名人改变攻击,攻击者可以伪造一个他授权代理签名人对相同消息的代理签名,此外,还指出明洋等人在安全性证明中将重放技术直接应用在无证书环境中是不正确的。通过将代理授权证书和用户的公钥作为密码哈希函数的输入,使攻击者无法替换用户的公钥及更改代理授权证书,改进方案有效提高了原方案的安全性,同时保留了原方案的其他优点。     

无证书代理盲签名方案的密码学分析与改进

对黄隽等人提出的无证书代理盲签名方案进行安全分析,指出该方案不仅不能抵抗公钥替换攻击,而且也不能抵抗恶意但被动的KGC的攻击,给出了具体的攻击方法。针对此方案的安全缺陷,提出一种改进方案,使得改进后的方案具有更高的安全性,并且改进后方案的效率与原方案相同。     

对两类无证书签名方案的密码学分析

对Xu等提出的无证书签名方案和Fan的无证书代理签名方案进行了安全性分析,指出Xu的签名方案是可以普遍伪造的。而Fan的代理签名方案中,原始签名人在授权过程中泄露了自己的私钥,且该代理签名不能抵抗公钥替换攻击,即任何人（没有代理私钥）只要替换了原始签名人和代理签名人的公钥就可以伪造代理签名人的代理签名。     

可证明安全数字签名方案的密码学分析

为了克服基于身份密码体制的密钥托管问题和基于无证书密码体制的公钥替换问题, 研究者提出了基于证书密码体制的概念。针对李志敏等人提出的基于证书的签名方案提出分析, 证明其不满足不可伪造性; 针对黄茹芬等人提出的基于证书盲签名方案提出分析, 结果表明它不能抵抗公钥替换攻击; 对何俊杰提出的基于身份的部分盲签名方案提出分析, 指出它不能抵抗窜改协商公共信息攻击。     

一种适合大型动态多播的密钥管理方案

分析了已有基于两层结构的密钥管理方案的优缺点,在此基础上综合了上述方案和PE方案的特点,提出了一个新的密钥管理方案,并给出了相应的更新算法。通过对本方案和其他方案的密钥存储量、加密计算量、网络通信量等性能的分析结果表明,该方案在组控制器和子组控制器方面都具有良好的通信效率、较低的计算开销和可扩展性,适用于大型的动态多播环境。     

一种混合多变量签名方案

RGB（Red-Green-Blue）方案是一个可以抵抗已知代数攻击的混合多变量签名方案,但是同其他多变量公钥方案一样,它也具有公钥量大的缺点.针对RGB方案这一不足,本文采用循环公钥的思想对RGB方案进行优化,提出了一个新的方案——CyclicRGB混合多变量签名方案.与RGB方案相比较,CyclicRGB方案在降低公钥大小的同时,还具有更快的签名验证.通过本文方案和RGB方案的实验比较,结果表明本文方案的公钥大小约为RGB方案公钥大小的40%,CyclicRGB方案签名验证所需时间为RGB方案签名验证所需时间的60%.     

Efficient and provably-secure certificateless short signature scheme from bilinear pairings

Certificateless public key cryptography is a recently proposed attractive paradigm which combines advantages of both certificate-based and ID-based public key cryptosystems as it avoids usage of certificates and does not suffer from key escrow. In this paper, we present a certificateless signature (CLS) scheme that is proved to be secure in the random oracle model under the hardness assumptions of k-CAA and Inv-CDHP. Our scheme upholds all desirable properties of previously proposed CLS schemes, and requires general cryptographic hash functions instead of the MapToPoint hash function which is inefficient. Furthermore, our scheme is significantly more efficient than all known CLS schemes, and the size of signatures generated by our scheme is approximate 160 bits, which is the shortest certificateless signatures so far. So it can be used widely, especially in low-bandwidth communication environments.     

基于公钥广播加密的安全组播方案

应用公钥广播加密进行安全组播的难点是如何更有效地权衡实现代价和安全性.通过引入身份标志区分各个接收者,并利用一组接收者的身份标志代替一般公钥广播加密方案中的组公钥,缩短了系统公钥参数的长度.将新的公钥广播加密方案应用到安全组播通信的过程表明,该方案有效降低了计算和通信代价,且达到了抗选择密文攻击的语义安全性.     

一种新的基于身份的Ad hoc认证和密钥协商方案

现有Ad hoc网络中基于身份的认证和密钥协商方案是基于双线性对实现的,计算开销较大,并且存在密钥托管问题。针对该问题,提出了一种新的基于身份的认证和密钥协商方案。方案中,节点之间通过无双线性对的基于身份签名算法实现身份认证,通过Diffie-Hellman密钥协商技术建立会话密钥。分析表明,该方案不存在密钥托管问题,并且具有更高的执行效率。     

基于身份的强指定验证者签名方案

分析基于身份的指定验证者签名方案的漏洞,指出任何人只要获取一个签名就可以验证以后所有的签名,并提出一个高效的基于身份的强指定验证者签名方案。该方案结合了单向认证密钥交换协议中的发送者前向安全性和已知密钥安全性等特点。与已知的基于身份的强指定验证者签名方案相比,该方案具有更强的安全性,且签名和验证算法更高效。     

Efficient and short certificateless signatures secure against realistic adversaries

The notion of certificateless cryptography is aimed to eliminate the use of certificates in traditional public key cryptography and also to solve the key-escrow problem in identity-based cryptography. Many kinds of security models have been designed for certificateless cryptography and many new schemes have been introduced based on the correspondence of the security models. In generally speaking, a stronger security model can ensure a certificateless cryptosystem with a higher security level, but a realistic model can lead to a more efficient scheme. In this paper, we focus on the efficiency of a certificateless signature (CLS) scheme and introduce an efficient CLS scheme with short signature size. On one hand, the security of the scheme is based on a realistic model. In this model, an adversary is not allowed to get any valid signature under false public keys. On the other hand, our scheme is as efficient as BLS short signature scheme in both communication and computation and, therefore, turns out to be more efficient than other CLS schemes proposed so far. We provide a rigorous security proof of our scheme in the random oracle model. The security of our scheme is based on the k-CAA hard problem and a new discovered hard problem, namely the modified k-CAA problem. Our scheme can be applied to systems where signatures are typed in by human or systems with low-bandwidth channels and/or low-computation power.     

无线传感器网络密钥分发方案研究*

随着无线传感器网络的广泛应用,其安全性也越来越受到人们的关注。但是,由于节点自身的能源、计算能力、存储能力的限制,传统的密钥分发技术如密钥分发中心（KDC）等不适合无线传感器网络的应用。在简要介绍适合无线传感器网络的密钥分发方案的同时,也对每种方案的优缺点作出简单的评价。     

高效的基于证书强指定验证者签名方案

针对基于身份公钥密码系统下的强指定验证者签名中的第三方完全可信问题及已有签名方案效率不高的问题,利用基于证书密码系统中证书认证机构(CA)的信任级别低的优点,提出了一个新的强指定验证者签名方案。在随机预言模型下基于双线性Diffie-Hellman(BDH)问题假设给出了形式化的安全性分析。通过性能分析可看出:该方案能满足强指定验证者签名方案的所有性质,且签名长度仅为群中一个元素,具有较高的通信效率,适用于带宽受限的环境。