混合签密综述

混合签密中的签密KEM运用公钥技术封装一个对称密钥,DEM使用对称技术和KEM生成的对称密钥加密任意长度的消息。混合签密的安全模型允许其非对称部分和对称部分的安全需求完全独立,各自的安全性可以分别研究。和公钥签密技术相比,混合签密技术在密码学应用中具有更高的灵活性和安全性。文章对已有混合签密方案进行了深入的研究与分析,并给出了PKI环境下的混合签密、身份混合签密和无证书混合签密的算法模型、形式化安全定义和相应的实例方案。也指出了进一步研究的问题。     

抗泄漏的身份基聚合签密方案

为了解决聚合签密方案中存在的密钥泄漏问题,在无限制身份基聚合签密方案的基础上,设计出一个抗身份密钥泄漏所需的身份基哈希证明系统,证明了其解封正确性、合法/非法密文不可区分性、平滑性和普遍性.基于该身份基哈希证明系统,结合随机数提取器,构造了一个抗泄漏的身份基签密方案,并给出了方案的安全证明,结果表明,其身份密钥的泄漏比值可达1-o（1）.     

单云服务提供者环境下的随机化属性保护研究

单云服务提供者环境下用户随机属性隐私保护包括防范属性集更新泄露与密钥关联属性泄露,主要通过代理认证、零知识证明、可信第三方和匿名签名实现.针对属性保护严重依赖第三方的密钥分配与属性授权,提出了一种密文策略属性基群签密随机属性保护方案.该方案利用无证书群签密的无连接交互验证特性,在用户计算密钥因子时防范云服务提供者获得密钥关联属性信息;利用属性撤销的密钥重构与属性分割的密文重构的相互独立特性,降低了用户签密所需要的最小属性集数量,抵制了攻击者利用属性集更新伪造签名;以密钥服务为中心设计了群签密的身份验证机制以防范其他用户身份伪装.结果表明:该方案实现了保护随机属性安全和消息隐私.     

利用身份和双线性对的多重签密方案

基于身份和椭圆曲线上双线性对,提出了一种新的多重签密方案．该方案以用户的身份信息,如电子邮箱地址,IP地址、电话号码等作为用户公钥,从而降低了建立和管理公钥基础设施的代价,避免了用户对公钥及其证书的存储和传递等问题;利用椭圆曲线上双线性对,使方案能以短的密钥和小的计算量实现与已有多重签密方案同等的安全强度．在方案中,原始签密者用自己的私钥解密多重签密,并对签密消息和签密次序的有效性进行验证,高效实现了多重签密的密码功能．     

基于Niederreiter密码的签密方案

针对现有签密方案不能抵抗量子攻击的问题,将Niederreiter公钥密码和CFS签名方案相结合,构造了一种既能抵抗量子攻击又具有较小密钥数据量的签密方案。该方案用Goppa码的快速译码算法来实现对消息的认证,同时基于伴随式译码算法来实现对消息的加密。分析表明,方案在随机预言机模型下达到了IND-CCA2安全和EUF-CMA安全。在公钥量不变的情况下,新方案的签密文较“先加密后签名”减少了44.4%。与标准签密算法相比较,签密和解签密的运算量也有着较大幅度的减少。所提出的方案可以作为抵抗量子攻击签密的参考方案。     

基于签密的公平交易协议的安全性分析与改进

分析指出基于签密的并发签名方案是不抗接收者伪造的,即在没有签名者的关键数与密钥的情况下,接收者利用签名者的有效模糊签名便可恢复出签密消息,且可以以签名者身份伪造任意消息的模糊签名。因此,基于该签密并发签名方案的公平交易协议也是不安全的。进而提出了一个改进的基于签密的并发方案,弥补了原并发签名方案的安全缺陷,从而保证了公平交易协议的安全性。     

一种新的无证书广播签密方案

为了解决现有签密方案仅能够实现一对一签密与解签密的局限性,兼顾其实用性和安全性,考虑到签密方案具有效率高而传输与计算成本低的特点,结合无证书公钥体制的优势,引入了能抵抗"恶意但被动"的KGC(密钥生成中心)攻击的无证书广播签密的形式化安全模型,并提出一种新的无证书广播签密方案.该方案建立在标准模型下,能抵抗"恶意但被动...     

一种高效的无证书广播签密方案

为了能使保密信息能够更安全、更有效地通过不安全的广播信道发送给已授权的用户集及公钥密码中的密钥托管问题,结合整数环上圆锥曲线上的密码技术,提出了一种新型的无证书广播签密方案。先分析方案的正确性,其次在基于大数分解和圆锥曲线上离散对数双重困难问题下分析了方案具有强不可伪造性和机密性,最后分析了方案的有效性。结果表明,所提方案在签密和解签密上减少了运算量,提高了网络运算效率。     

基于GOST签密方案的门限密钥托管方案

文章结合托管密钥方案的思想与签密的概念,利用构造出的GOST签密方案与Shamir门限方案相结合构造出一个安全有效的门限密钥托管方案,该方案不但具有签密方案的优点,同样也能够有效解决“一次监听,永久监听”的问题,防止托管代理的欺诈行为,并且可以在某些托管代理无法正常合作的时候,监听机构仍能重构出会话密钥。     

高效的短签密方案

基于BLS短签名和Gap Diffie-Hellman群,提出了1个新型短签密方案.在Random Oracle模型下证明了该方案对适应性选择密文攻击是安全的,其安全性可规约为计算Diffie-Hellman问题.该方案具备不可伪造性、公开验证性和前向安全性,且计算量小,签密与解签密仅需2次对运算,通信成本低,签密数据率可达28%,适于传输带宽受限的环境     

高效的无证书广义签密方案

广义签密指能实现签密功能,还可实现加密和认证功能的密码机制。结合无证书密码,提出了无证书广义签密体制的形式化定义,并定义了其安全模型,进而给出一个具体的无证书广义签密方案,在随机预言模型下证明了方案的安全性。和已有的无证书签密方案相比,该方案在不增加计算复杂度的前提下,可以实现签密,签名和加密功能。     

基于身份的签密和代理签密方案

首先给出一个基于身份的签密方案。在此基础上,提出基于身份的代理签密方案,并对两个新方案的安全性和效率进行分析。结果表明,该基于身份签密方案和基于身份代理签密方案的保密性在BDH假设下是语义安全,即IND-IBSC-CCA2安全的。在CDH假设下,方案是适应性选择消息和身份攻击下存在性不可伪造的。     

适于移动Ad hoc网络通信的多域签密算法

针对移动Ad hoc通信中的安全问题,利用双线性对的优点,结合基于身份加密体制,设计了一个存在多个私钥生成中心的签密算法,适合多域Ad hoc网络使用。基于计算Diffie-Hellman问题困难的假设下,在随机预言模型中证明了算法的安全性。方案设计简单,效率高,能够满足Ad hoc网络安全需求。     

密文匿名的高效前向安全短签密方案

提出了一个具有密文匿名性的前向安全的短签密方案,该方案可有效地保护密文收发方的身份隐私,并在随机预言机模型下证明了本方案具有语义安全性、不可伪造性、前向安全性、密文匿名性和公开验证性. 在计算效率方面, 签密过程只需要2个群标量乘运算,解密过程只需要2个双线性运算和1个群标量乘运算. 与现有的短签密方案比较,新方案在安全性方面具有更强的安全性,且计算量小,密文长度短,更适合于带宽受限和签密收发双方身份保密的应用需求.     

可撤销的基于身份的签密方案

为了撤销签密系统中私钥泄露或恶意的用户,提出了一个新的可撤销的基于身份签密方案.在新方案中,将主密钥随机分成两部分,一部分用于构造初始密钥,另一部分用于生成更新密钥,然后再随机生成解/签密密钥,从而使方案不仅能够撤销用户,而且能够抵抗密钥泄露攻击. 在标准模型下,证明了新方案基于DBDH困难问题假设具有IND-CCA2安全性,同时基于CDH困难问题假设具有EUF-CMA安全性.     

Convertible Proxy Signcryption Scheme

In 1996, Mambo et al introduced the concept of proxy signature. However, proxy signature can only provide the delegated authenticity and cannot provide confidentiality. Recently, Gamage et al and Chart and Wei proposed different proxy signcryption schemes respectively, which extended the concept of proxy signature.However, only the specified receiver can decrypt and verify the validity of proxy signcryption in their schemes.To protect the receiver‘ s benefit in case of a later dispute, Wu and Hsu proposed a convertible authenticated encryption scheme, which can enable the receiver to convert signature into an ordinary one that can be verified by anyone. Based on Wu and Hsu‘ s scheme and improved Kim‘ s scheme, we propose a convertible proxy signcryption scheme. The security of the proposed scheme is based on the intractability of reversing the one-way hash function and solving the discrete logarithm problem. The proposed scheme can satisfy all properties of strong proxy signature and withstand the public key substitution attack and does not use secure channel. In addition, the proposed scheme can be extended to convertible threshold proxy signcryption scheme.     

一种基于身份的广播签密方案

为了使保密信息能够通过不安全的广播信道安全地发送给已授权接收的用户集,对Selvi IBBSC方案进行研究,提出了一个改进的基于身份的广播签密方案。方案建立基于身份的广播签密方案构架,利用椭圆曲线上的双线性对,形成了具有安全性和高效性的广播签密方案。先分析了方案的正确性,然后基于判定双线性Diffie-Hellman假定在随机预言模型下分析了密文的不可区分性以及基于计算性Diffie-Hellman假定分析了签名的不可伪造性,最后简要分析了方案的有效性。结果表明,提出的方案能够对保密和认证的双重问题提供有     

基于身份多接收者签密双线性对方案

基于身份的多接收者签密是基于身份的签密扩展,它以保密且认证的方式传送某一消息给多个接收者.给出基于身份的多接收者签密的定义与安全模型,利用双线性对构造一个新的基于身份的多接收者签密方案.在随机预言机模型下,利用该方案可抗适应性选择密文与身份攻击,且方案满足不可伪造性、前向安全性和公开可验证性.签密涉及多个接收者时,计算成本低,且效率高.     

一种改进的门限代理签密协议

针对不可否认L-L-C-Z门限代理签密协议中存在的安全缺陷，提出了一个改进的门限代理签密协议.通过对L-L-C-Z门限代理签密协议的密码分析，利用接收方修改公钥的方法，计算出任意消息的有效伪造签密结果.利用类似于缩短的数字签名标准（SDSS）的安全技术，以及通过公钥验证签密结果的技术，给出一个新的改进协议.安全分析结果表明，与L-L-C-Z门限代理签密协议相比，该改进门限代理签密协议能够承受接收方公钥替换攻击.改进的门限代理签密协议利用接收方公钥而不是私钥来验证签密结果，其验证过程能向第三方公开.