不含双线性对的高效无证书聚合签密方案

现有的聚合签密方案主要是基于复杂的双线性对构造,计算效率较低,不能很好地适用于计算资源和通信带宽受限的应用环境。为了提高聚合签密的效率,提出一种不含双线性对映射的无证书聚合签密方案。基于计算Diffie-Hellman问题（CDHP）和离散对数问题（DLP）的困难性,在随机预言模型下证明了方案满足机密性和不可伪造性。该方案不含双线性对运算和指数运算,在单签密阶段仅需要2个点乘运算,与已有的典型聚合签密方案相比具有更高的计算效率且密文长度更短;而且方案的聚合签密验证阶段无需任何用户的秘密信息,方案具有可公开验证性;此外,方案在部分私钥生成阶段不需要安全信道,降低了通信复杂度。     

基于身份的可验证环签密方案

为了同时实现匿名加密,认证和可验证3种功能,提出了一个基于身份的可验证环签密方案,并在随机预言模型下证明了其安全性.在该方案中,任何人能任意的选择,n-1个成员,加上他自己构成一个群,代表这个群生成一个签密,保持真实签密者的匿名性,同时如果真实的签密者愿意向接收者证实他自己就是签密者,那接收者能够正确的检验出这是否是事实.该方案在签密阶段只需要1次双线性对的计算,解密阶段也只需要3次双线性对计算,因此这是一个安全且高效的方案.     

改进的无证书数字签密方案

签密是一个非常有效的密码学组件,它使传统的数字签名和公钥加密两个功能在一个逻辑算法中完成,从而大大降低了计算复杂度和通信代价。在离散对数问题（DLP）以及计算Diffie-Hellman问题（CDHP）假设下提出了一个新的高效的无证书数字签密方案。在提出方案的签密和解签密算法中,仅仅需要两次双线性对运算,比其他无证书签密方案效率更高。     

可证安全的CLPKC-to-IDPKC在线/离线异构签密方案

在线/离线签密不仅可以提高移动设备的计算效率,而且还可以保证数据的机密性和不可伪造性。异构密码环境下,需要考虑不同公钥密码环境之间的在线/离线签密问题。定义了从无证书密码体制到身份密码体制的在线/离线异构签密安全模型,并提出了具体的CLPKC-to-IDPKC在线/离线异构签密方案。方案执行签密运算时,不需要双线性对运算;执行解签密时,只需要2个双线性对运算。与已有在线/离线异构签密方案相比,在效率相当的情况下不存在证书管理问题,适合于计算能力受限的移动设备。通过安全性证明本文方案满足机密性和不可伪造性。最后的实验仿真分析了所提方案在线/离线签密和解签密的效率,该方案采用了独立系统参数,更适用于实际应用环境。     

可公开验证的高效无证书聚合签密方案

签密技术是构建网络信任体系的基础，能够保证数据的机密性、完整性和可验证性，但是当大量用户同时进行签密时，验证耗时较长。聚合签密技术将大量用户的签名进行聚合，并提供批量验证以提高验证效率。针对现有基于双线性映射的聚合签密方案存在聚合验证效率低、不满足可公开验证性的问题，基于计算双线性Diffie-Hellman和计算性Diffie-Hellman困难问题假设，提出可公开验证的无证书聚合签密方案。采用双线性映射运算将发送方与接收方的身份信息分别添加到签名和密文中，以隐藏用户身份信息。在随机预言模型下验证该方案的机密性和不可伪造性，并且在对数据的真实性产生质疑时，通过任何可信第三方对验证等式进行计算，无需用户私有信息，具有可公开验证性。分析结果表明，该方案具有较少的运算开销，在聚合验证阶段，仅使用2次固定的双线性映射运算，能够有效提高运算效率。     

使用自认证公钥的盲签密方案*

首次结合自认证公钥技术和盲签密思想,基于双线性对提出了一个新的使用自认证公钥的盲签密方案,并在随机预言机模型下给出了安全性证明。在ECDL和GBDH问题的困难性假设下,该方案被证明是安全的。新方案避免了基于身份密码系统中固有的密钥托管问题,不需要使用任何公钥证书。在计算复杂性方面,所提方案仅仅需要两次双线性对运算,效率非常高。     

基于无证书的盲签密方案

在传统数字签名机制中,用户的公钥需要由经过可信第三方（TTP）签名的证书来保证其可靠性,而Sham ir的基于身份的签名机制尽管不再需要证书,但用户的私钥将无法避免地被TTP所托管。结合无证书公钥技术和盲签密思想,使用双线性对提出了一个新的基于无证书的盲签密方案。分析表明,新方案保持了盲签密的各种安全特性;解决了基于证书和基于身份密码体制中的证书存在的问题和密钥托管问题;在计算量方面,该方案只需两次双线性对运算,效率非常高。     

可证明安全的基于身份的聚合签密方案

为了更有效地保护网络信息的安全,需要同时实现消息的机密性和认证性。签密方案能够在一个逻辑步骤内同时实现对消息的签名和加密。为了提高当前已存在的签密方案的安全性和算法效率,结合聚合签名的思想,提出一种基于身份的聚合签密方案。在随机语言模型中证明了该方案具有适应性选择密文攻击下的不可区分性,在适应性选择消息攻击下是存在性不可伪造的,其安全性归约为计算椭圆曲线离散对数问题和双线性Diffie-Hellman问题的困难性。与目前效率较高、密文长度较短的几个方案进行比较的结果表明,新方案的签密和解签密过程分别仅需1次双线性对运算,具有计算成本低、密文长度短的优良特性。     

一种无信任权威的基于身份的签密方案

签密是在一个合理的逻辑步骤内同时完成数字签名和公钥加密两项功能,其计算量和通信成本都远远低于传统的先签名后加密。分析现有的基于身份的签密方案,利用双线性对提出了一种新的无需可信任中心的基于身份的签密方案,并对该方案的安全性及效率进行了分析。分析表明,该方案满足签密的安全性要求并具有更高的效率。     

一种新的无双线性对的无证书安全签密方案

针对现有的无证书签密方案存在安全性不高、计算效率较低等诸多不足, 在Sharmila签密方案的基础上, 设计了一种新的无双线性对的无证书安全签密方案, 并在随机预言模型下证明了方案具有机密性和不可伪造性。同时, 该方案不需要双线性对和指数运算, 并且在确保安全性的前提下, 仅比现有的最高效签密方案多出两次点乘运算。     

可证安全的基于身份的签密方案

对高键鑫等(高键鑫,吴晓平,秦艳琳.无双线性对的无证书安全签密方案.计算机应用研究,2014,31(4):1195-1198)提出的基于无双线性对的签密方案进行了分析,发现其方案存在公钥替换攻击,在此基础上提出了一种新的无双线性对的基于身份的签密方案,并在随机预言机模型下证明了该方案存在第1类攻击者条件下的不可伪造性。最后把新方案与其他签密方案作了效率分析对比,新方案仅使用了3次哈希运算和7次点乘运算,结果表明新方案具有较好的计算效率。     

基于身份的新型广播签密方案

为了适应当前信息传输环境的多样性及多变性,保证传输信息的机密性及权威性,通过借鉴签密方案的优势并结合广播加密模型,提出一种新的身份型广播签密方案。该方案使用哈希运算、环和运算、双线性对运算等多种运算形式,使得新方案中公、私钥长度保持不变,密文长度等于接收用户的个数加1,签密过程与解签密过程均无需双线性对运算,因此具有较低的运算代价及存储代价。详细的安全性证明显示该方案的机密性可归约为弱的BCDH问题,不可伪造性可归约为PSG签名问题,从而使该方案能应用于安全性和实用性要求较高的环境。     

适用于物联网环境的无证书广义签密方案

无证书广义签密方案不仅可以解决证书管理和密钥托管问题,而且可以根据实际需求分别作为加密方案、签名方案或签密方案,在资源受限的物联网环境中具有广泛的应用场景.但是,通过具体的攻击方法证明Karati等的方案不能抵抗伪造攻击,文中总结了攻击者成功伪造的原因.针对上述问题,提出了一种无双线性配对的无证书广义签密方案,并在随机...     

一个基于身份的多接收者签密方案

利用双线性对提出一种基于身份的多接收者的签密方案,为同时有多名接收者的签密问题提供了解决途径。该方案既保持了基于身份加密的优点,又具有可公开验证性,且安全性好。该方案具有很高的执行效率,签密过程只需一次双线性对运算,接收者人数越多,其效率的优势会越加明显。     

高效的基于双线性对和身份的广义签密方案*

为解决目前基于身份的广义签密方案效率不高的问题,利用双线性对,结合广义的思想,提出了一个高效的基于身份的广义签密方案。在随机预言机模型下给出了该方案的安全性证明,证明结果表明该方案满足抗适应性选择密文攻击下的机密性、不可伪造性和不可否认性。与目前惟一的一个基于身份的广义签密方案相比,本方案减少了两个对运算,是目前效率最高的基于身份和对映射的广义签密方案。     

一种基于身份的签密方案

利用双线性对提出一种基于身份的签密方案。在BDH问题是困难的假设下,运用随机预言机模型证明该方案的安全性。该方案满足机密性、不可伪造性、不可否认性、公开验证性和前向安全性,仅需4次对运算,其中2次为可预运算。与当前较为高效的几个方案相比,该方案的运算量更低。     

基于区块链的无证书签密方案

签密算法能够在一个逻辑步骤中同时实现加密和签名功能,相较于传统的先签名后加密方案,签密算法具有计算量与通信成本低的优点,被广泛应用于电子支付、物联网等场景中。现有的基于椭圆曲线和双线性对实现的签密方案普遍存在执行效率低的问题,因此本文提出一种基于区块链的无证书签密方案。新方案基于离散对数实现,具有执行效率高等优点。新方案同时利用区块链不可篡改性和可追溯等优点,用以实现方案的不可否认性。安全性分析表明本文方案具有不可否认性、机密性及不可伪造等特性,性能分析表明新方案执行效率较高,仿真实验显示引入区块链后对系统整体性能影响甚微。     

Cryptanalysis and improvement of a certificateless signcryption scheme without bilinear pairing

As an improtant cryptographic scheme, signcryption scheme has been widely used in applications since it could provide both of signature and encryption. With the development of the certificateless public key cryptography (CLPKC), many certificatelss signcryption (CLSC) schemes using bilinear pairing hve been proposed. Comparated other operations, the bilinear pairing operaion is much more compulicated. Therefore, CLSC scheme without bilinear pairing is more suitable for applications. Recently, Jing et al. proposed a CLSC scheme without bilinear pairing and claimed their scheme is secure against two types of adversaries. In this paper, we will show their scheme provide neither unforgeability property nor confidentiality property. To improve security, we also propose a new CLSC scheme without pairing and demonstrate it is provably secure in the random oracle model.