Efficient many-to-one authentication with certificateless aggregate signatures

Aggregate signatures allow an efficient algorithm to aggregate n signatures of n distinct messages from n different users into one single signature. The resulting aggregate signature can convince a verifier that the n users did indeed sign the n messages. This feature is very attractive for authentications in bandwidth-limited applications such as reverse multicasts and senor networks. Certificateless public key cryptography enables a similar functionality of public key infrastructure (PKI) and identity (ID) based cryptography without suffering from complicated certificate management in PKI or secret key escrow problem in ID-based cryptography. In this paper, we present a new efficient certificateless aggregate signature scheme which has the advantages of both aggregate signatures and certificateless cryptography. The scheme is proven existentially unforgeable against adaptive chosen-message attacks under the standard computational Diffie–Hellman assumption. Our scheme is also very efficient in both communication and computation and the proposal is practical for many-to-one authentication.     

A new certificateless aggregate signature scheme

Aggregate signatures are useful in special areas where the signatures on many different messages generated by many different users need to be compressed. In this paper, we study aggregate signatures in certificateless public key settings. We first present the notion and security model of certificateless aggregate signature schemes. Then we give an efficient certificateless aggregate signature scheme. Our scheme is existentially unforgeable under adaptive chosen-message attacks assuming the computational Diffie–Hellman problem is hard.     

基于身份和Weil对的聚合签名方案

提出了一种基于身份和Weil对的聚合签名方案。方案中密钥生成中心负责系统公、私钥的生成,消息的分配和签名者公、私钥的生成。签名者是具有某种特殊身份的个体,并且这种身份是唯一的,这一身份是签名者从密钥生成中心获得签名私钥的唯一凭证。每个签名者只负责对某一段消息的签名,总的签名由签名聚合者结合每位签名者的单个签名生成。这样就避免了暴露整个消息给所有的签名者,这一特性在某些对消息保密要求性较高的场合得以广泛应用。该方案在签名时用到了双线性映射,从而减少了验证时的对运算。     

高效的可证明安全的基于证书聚合签名方案

聚合签名主要适用于需要将不同用户对不同消息的签名聚合成一个单一签名的场合。针对已有的基于证书聚合签名方案效率不高的问题,利用双线对构造了一个高效的基于证书聚合签名方案。在随机预言模型中证明了方案在适应性选择消息和身份攻击下是存在性不可伪造的,其安全性归约为计算Diffie-Hellman(CDH)困难问题。分析表明该方案的对运算是常量,而且只需3次双线性对运算,因此运算效率较高。     

An ID-based aggregate signature scheme with constant pairing computations

An aggregate signature scheme allows n signatures on n distinct messages from n distinct users to aggregate a single signature. The main benefit of such schemes is that they allow bandwidth and computational savings. Since Boneh et al.’s aggregate signature scheme from pairings, there exist several trials for constructing ID-based aggregate signature schemes. However, their computational complexity for pairing computations grows linearly with the number of signers. In this paper, we propose an efficient ID-based aggregate signature scheme with constant pairing computations. We also give its security proof in the random oracle model under the Computational Diffie-Hellman assumption.     

一种安全有效的基于身份的聚合签名方案

聚合签名是一种将n个来自于n不同签名者对n个不同消息m的签名聚合成一个单一签名的数字签名技术。利用双线性对技术,提出了一种有效的基于身份的聚合签名方案。同已有的基于身份的聚合签名方案相比,该方案在签名验证方面具有较低的计算成本。最后利用计算Diffie-Hellman问题的困难性在随机预言模型下证明了该方案在适应性选择消息和身份攻击下的不可伪造性。     

有效的有序多重数字签名方案

指出了文献[1]方案中存在的安全性问题,随后利用椭圆曲线密码算法设计了一个新的有序多重数字签名方案,且不使用哈希函数和消息冗余函数,减少了这方面所带来的安全威胁;取消了施方案里的签名中心,避免了该签名中心的参与导致计算瓶颈的产生;所有消息均公开,签名者可以共同通过验证来发现伪签名和成员内部的欺诈行为.此方案能够克服施方案的安全问题,并且计算量小,结构简单,具有一定的实用价值.     

基于身份聚合签名方案的安全性分析与改进

聚合签名是一种将n个来自不同的签名者对n个不同的消息m的签名聚合成一个单一的签名的数字签名技术。分析了两种签名方案,证明了这两个基于身份聚合签名方案的不安全性。在此基础上,利用双线性技术,提出了改进的基于身份的聚合签名方案。在随机预言模型下,基于Diffie-Hellman问题的计算困难性,证明了提出方案在适应性选择消息和身份攻击下的不可伪造性。     

一种基于聚合签名的服务会话认证协议

为满足Web服务的会话认证需求,提高多方服务交互环境下的认证效率,基于IBC体制中无可信PKG签名思想提出一种基于身份的聚合签名算法,并使用该算法设计一种新的服务会话认证协议。该协议在保证多方服务实例安全共享会话的同时,能够解决密钥托管和防PKG伪造用户签名等问题,认证方只需对多个会话实例认证信息的聚合签名进行一次验证就能确信各签名是否来自指定的会话参与方,从而减少会话认证量。相比类似方案,该协议具有更高的计算效率。     

多重数字签名方案及其安全性证明

基于因数分解和二次剩余困难性假设,构造了一个新的按序多重数字签名方案和广播多重数字签名方案.新方案的特点是:多重签名不是由签名成员所生成的多个单签名的累加,而是每个签名成员生成部分签名,以合作的方式生成多重签名;部分签名的长度固定,不随签名人数的改变而变化;部分签名算法和验证算法的复杂度与签名人数的多少无关;新的按序多重签名方案的签名成员不能擅自改变签名顺序.新方案抗现存的对多重签名方案的几种攻击.基于因数分解和二次剩余困难性假设,在随机预言模型下证明了方案的安全性.     

有效的基于身份的代理环签名方案*

以往的代理环签名有一个共同的缺陷,即签名生成和验证时需要太多的对运算,而大大影响了效率,给出了一个有效的基于身份的代理环签名。该方案在签名生成时不需要对运算,在签名验证时无论用户有多少,仅需两个对运算,因此比以往的方案更有效。由于其具有代理签名和环签名两者的优点,在代理签名者想代表原始签名者签名,同时需要提供匿名性时是非常有用的。     

有效的基于身份的代理环签名方案*

以往的代理环签名有一个共同的缺陷,即签名生成和验证时需要太多的对运算,而大大影响了效率,给出了一个有效的基于身份的代理环签名。该方案在签名生成时不需要对运算,在签名验证时无论用户有多少,仅需两个对运算,因此比以往的方案更有效。由于其具有代理签名和环签名两者的优点,在代理签名者想代表原始签名者签名,同时需要提供匿名性时是非常有用的。     

Proxy signature schemes based on factoring

The proxy signature schemes allow proxy signers to sign messages on behalf of an original signer, a company or an organization. However, most of existing proxy signature schemes are based on the discrete logarithm problem. In this paper, the author would like to propose two efficient proxy signature schemes based on the factoring problem, which combine the RSA signature scheme and the Guillou-Quisquater signature scheme. One is a proxy-unprotected signature scheme that is more efficient. No matter how many proxy signers cooperatively sign a message, the computation load for verifiers would remain almost constant. The other is a proxy-protected signature scheme that is more secure. Finally, to protect the privacy of proxy signers, the author proposes a proxy-protected signature scheme with anonymous proxy signers.     

改进的基于证书的聚合代理签名方案

针对喻琇瑛等（喻琇瑛,何大可.基于双线性对的聚合代理签名.中南大学学报（自然科学版）,2015,46（12）：4535-4541.）提出的聚合代理签名方案进行分析,指出该方案存在已知一个有效签名的情况下可伪造任意消息的有效签名漏洞,在此基础上提出了一个改进的基于证书的聚合代理签名方案,给出了一种新的攻击模型,并在随机预言机模型下证明了新方案针对新的攻击者是存在性不可伪造的。改进后的新方案能够抵抗合谋攻击和伪造签名攻击,适用于计算受限以及实时要求高的应用场合。     

对来自双线性配对的三种代理签名体制的密码学分析*

纪家慧等人利用双线性配对提出了三类代理签名体制:代理多签名、多代理签名和多代理多签名,但这三类代理签名方案都是不安全的.分析说明了这三类代理签名存在伪造攻击,任何一个原始签名人或代理签名人都可以伪造合法的代理签名.     

不使用Hash和Redundancy函数的有序多重数字签名方案

现有的有序多重数字签名方案都使用了Hash函数和消息冗余函数,这必将承受由Hash函数和消息冗余函数带来的安全威胁。首先指出了施方案（文献[1]）中存在的安全性问题,随后利用椭圆曲线密码算法设计了一个新的有序多重数字签名方案,该方案不使用Hash函数和消息冗余函数,减少了这方面所带来的安全威胁;取消了施方案里的签名中心,避免了该签名中心的参与导致计算瓶颈的产生;所有消息均公开,签名者可以共同通过验证来发现伪签名和成员内部的欺诈行为。该文方案能够克服施方案的安全问题,并且计算量小,结构简单,具有一定的实用价值。     

一个可证安全的基于证书聚合签名方案

基于证书公钥密码体制是新近提出的一类新型公钥密码体制,它克服了传统公钥密码体制的证书管理问题和基于身份的密码体制固有的密钥托管问题。聚合签名是一种可将不同签名者对不同消息的签名聚合成一个单一签名的数字签名技术。利用双线性对和Computational Diffie-Hellman困难性问题提出了一个基于证书的聚合签名方案,并在随机预言机模型下证明其安全性。     

Key-insulated aggregate signature

In order to minimize the damage caused by key exposure in aggregate signatures, a key-insulated aggregate signature scheme is proposed in this paper. We give the definition and the security model of the key-insulated aggregate signature. We also construct a concrete key-insulated aggregate signature scheme that meets our definition. Our scheme has the properties of efficient verification and short signature length. We prove the security of our scheme in the random oracle model under the computation Diffie-Hellman assumption.     

一个完全分布式的可追踪门限-多重签名方案

门限-多重签名是结合了门限签名和多重签名的特点而产生的新的签名,这种签名体制既可以使多于门限t个以上的签名者产生合法的签名,同时又具有签名者可追踪的特性。提出了一个完全分布式的可追踪门限-多重签名,使得必须有t个或t个以上的诚实组成员合作才可能产生一个门限-多重签名,并且可以公开验证签名中每个签名成员的身份。该门限-多重签名方案是基于可证明安全的单签名变体改进的,具有较高的安全性。在协议的整个过程中利用了已证明安全的签名和签密技术,保障了协议过程的安全性及可验证性。方案本身及协议的安全性和高效性使得此方案具有较高的实用性。     

新的公平数字签名交换方案

基于Gorantla等最近提出的标准模型下可证安全的可验证加密签名,提出了一个优化的公平数字签名交换方案。签名交换双方首先交换他们的可验证加密签名,验证通过以后再交换他们的真实签名,如果其中一方不能诚实地执行协议,则另一方可求助可信任第三方以达到公平交换的目的。提出的方案具有签名长度短、计算量小等优点,可以公平且有效地实现数字签名的交换。