一种改进的扩频非对称水印方案

在分析H artung提出的基于扩频的非对称水印方案的基础上,提出了一种新颖的公钥生成策略。此策略对嵌入水印时所需要的密钥进行随机双位循环变换生成水印检测时的公钥,生成的公钥和嵌入密钥有较好的相关性,并且攻击者利用生成的公钥无法估算出私钥,从而利用此策略改进的扩频非对称水印方案,提高了水印的检测效果,较好地保证了水印的安全性。     

一种基于小波变换的公钥数字图像水印

提出一种基于小波变换域的公钥数字图像水印系统,两个密钥对应两个有意义的二值图像水印,公钥对应可公开的版权,私钥对应版权所有者.实验结果表明系统有较强的鲁棒性,能有效抵御数字图像攻击.     

基于组合公钥的用户公钥认证算法

为解决组合公钥算法中的共谋攻击问题及用户私钥托管问题,提出一种基于组合公钥的用户公钥认证算法。其中,密钥管理中心生成用户的签名公私钥矩阵,用户随机生成自己的公私钥对,密钥管理中心使用用户的签名私钥对用户的公钥进行签名。理论分析证明,该算法使用签名私钥矩阵代替单个的签名私钥,从而扩大了签名私钥的空间,增强了系统的安全性。     

基于图像特征和公钥密码系统的易损水印算法

提出一种基于图像特征和公钥密码系统的易损水印算法，在图像认证中能够定位图像被篡改的位置。水印算法根据图像特征和私钥信息，将用于完整性验证和局部篡改检测的图标嵌入到图像中。水印提取过程中使用与嵌入过程中私钥相对应的公钥提取水印信息。该算法不仅能解决现有易损水印算法存在的安全问题，而且在不需要交换密钥的情况下允许水印的公共检测，可用于数码相机、互联网图像的真实性认证。最后，通过理论分析和实验论证该算法的有效性。     

应对反应攻击的级联中密度准循环奇偶校验码公钥方案

基于中密度准循环奇偶校验（QC-MDPC）码的McEliece公钥密码（PKC）方案具有较小的密钥量,利于存储,是一类在抵抗量子攻击上发展前景良好的公钥密码体制。然而目前存在一种反应攻击对其安全性产生了较大威胁。攻击者选取特殊的错误图样对大量消息进行加密以获得接收者反馈的译码失败情况,然后通过分析译码失败率与私钥结构的关系从而破解出私钥,该攻击被称为密钥恢复攻击。为应对此攻击,提出了一种将QC-MDPC码与喷泉码进行级联的公钥方案。该方案利用喷泉码的“无码率性”生成大量的加密包来取代反馈重发（ARQ）结构,使攻击者无法获取反馈信息。分析结果表明,所提出的方案能有效抗击密钥恢复攻击,同时还能保证在其他攻击下的安全性。     

密文策略的属性基并行密钥隔离加密

对于公钥密码体制来说,私钥泄漏是一种十分严重的威胁.传统密码系统可以通过撤销公钥来应对私钥泄漏,但在属性基密码系统里,公钥由属性集合表示,对这些属性集合的撤销不太可行.目前,密钥隔离机制是减轻密钥泄漏所带来危害的一种有效方法.为了处理属性基密码系统中的密钥泄露问题,将并行密钥隔离机制引入到密文策略的属性基加密中,提出了密文策略的属性基并行密钥隔离加密(ciphertext policy attribute-based parallel keyinsulated encryption,简称CPABPKIE)的概念.在给出CPABPKIE的形式化定义和安全模型的基础上,构建了一个不需要随机预言机模型的选择ID安全的CPABPKIE方案.所提方案允许较频繁的临时私钥更新,同时可以使协助器密钥泄漏的几率保持较低,因此增强了系统防御密钥泄漏的能力.     

WSN中基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议

针对无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)群组密钥协商协议计算开销较大的问题,提出一种基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议。在系统初始化阶段,协议通过无证书加密体制的密钥生成中心生成节点部分私钥,各个节点依据秘密值与对应的部分密钥相乘产生私钥;在节点认证阶段,协议基于椭圆曲线上的点乘运算提出节点认证机制,利用节点的部分私钥与具有身份信息的临时公钥进行点乘运算来确定节点的身份信息;在生成会话密钥阶段,通过点乘运算生成会话密钥,以降低节点的计算开销。最后,分析了协议的计算开销和通信开销。结果表明,所提出的群组密钥协商协议能保证群组节点通信的安全性,并有效降低群组节点通信的计算开销。     

RSA加密体制的密钥生成技术的研究

RSA是一种非对称加密算法,在公钥加密标准和电子商业中被广泛应用.RSA的可靠性基于大整数的分解难度.事实证明,因子分解的难度随着密钥长度的增加而增加.本文讨论密钥长度为1000位以上密钥生成技术,这种技术主要涉及通过素性检测生成一个大素数.运用Rabin-Miller算法检测素数,并在成功生成两个大素数之后,运用欧几里德算法在默认公钥的前提下求得私钥,然后就可运用公钥和私钥进行加密与解密了.     

组合公钥体制的线性共谋攻击

组合公钥体制由南湘浩等人提出,用于解决密钥生成及其管理问题。由于目前已有的文献尚无对组合公钥体制的线性共谋攻击提出切实可行的破解算法,提出一种基于有限域的高斯消元法,用于私钥的恢复。该算法根据组合公钥体制的私钥是基于有限域上运算生成的原理,利用高斯消元法结合扩展欧几里德求解逆元的方法来实现精确快速求解共谋方程组。当参与共谋的方程的系数矩阵的秩达到理论最大值时,该算法能够得到一个用于恢复私钥的等价私钥矩阵。通过理论和实验分析表明,当共谋方程组的数目达到一定值时,基于有限域的高斯消元法能够得出一个用于恢复私钥的等价私钥矩阵,从而证明了组合公钥体制是存在线性共谋攻击的。     

基于身份的无证书高效签名算法研究

为了提高网络认证效率和安全性,利用双线性对技术提出了一种基于身份的无证书高效签名算法.用户使用的私钥由密钥生成中心和自身共同决定,适用于对密钥生成中心不是非常信任的场合.同时用户一旦发现自身私钥泄漏,通过算法生成新的公钥并重新公布,防止黑客伪造签名,解决了密钥撤销问题.用户在不改变自身公钥的前提下,与其通信的服务器无需...     

对一个背包公钥密码的格攻击*

对一个新的基于Merkle-Hellman背包密码和Rabin公钥密码的背包公钥密码算法进行了安全性分析。使用格规约算法求解一个联立丢番图逼近问题和一个二元整数线性规划问题就恢复出了该密码算法的部分密钥。重构的部分密钥可以解密任意密文。因此,该背包公钥密码算法是不安全的。     

Physical layer authentication for automotive cyber physical systems based on modified HB protocol

Automotive cyber physical systems (CPSs) are ever more utilizing wireless technology for V2X communication as a potential way out for challenges regarding collision detection, wire strap up troubles and collision avoidance. However, security is constrained as a result of the energy and performance limitations of modern wireless systems. Accordingly, the need for efficient secret key generation and management mechanism for secured communication among computationally weak wireless devices has motivated the introduction of new authentication protocols. Recently, there has been a great interest in physical layer based secret key generation schemes by utilizing channel reciprocity. Consequently, it is observed that the sequence generated by two communicating parties contain mismatched bits which need to be reconciled by exchanging information over a public channel. This can be an immense security threat as it may let an adversary attain and recover segments of the key in known channel conditions. We proposed Hopper-Blum based physical layer (HB-PL) authentication scheme in which an enhanced physical layer key generation method integrates the Hopper-Blum (HB) authentication protocol. The information collected from the shared channel is used as secret keys for the HB protocol and the mismatched bits are used as the induced noise for learning parity with noise (LPN) problem. The proposed scheme aims to provide a way out for bit reconciliation process without leakage of information over a public channel. Moreover, HB protocol is computationally efficient and simple which helps to reduce the number of exchange messages during the authentication process. We have performed several experiments which show that our proposed design can generate secret keys with improved security strength and high performance in comparison to the current authentication techniques. Our scheme requires less than 55 exchange messages to achieve more than 95% of correct authentication.     

基于侧边协作系统的物理层密钥生成方案

传统侧边协作系统下用于生成密钥的信道特征值是协作信道与直接信道的乘积,这种方案的密钥生成速率较低。为提高密钥生成速率,提出利用两个独立信道的信道特征之和来生成密钥。在前两个时隙,合法通信双方通过信道探测,获得其直接信道的信道状态信息。在后两个时隙,合法双方分别获得各自与协作信道之间的信道状态信息。最后利用直接信道与协作信道的和作为随机密钥源。基于侧边协作系统,分两种情况介绍该方案：单个侧边协作节点,单个双向协作节点。仿真结果表明,该方案可以获得更高的密钥生成速率,并且随着SNR的增加,该方案泄露的信息量趋向于一个常数。     

密钥弹性泄漏安全的通配模板层次委托加密机制

传统的密码方案假定密钥对可能的攻击者来说是完全隐藏的(只有算法是公开的),敌手无法获得有关密钥的任何信息.但在实际系统中,攻击者可在噪声信道或由侧信道攻击获得有关密钥的部分信息.密钥弹性泄漏安全的加密方案通过改进密码算法达到在密钥存在可能部分泄漏情况下的语义安全性.设计了一个抗密钥弹性泄漏的可委托层次模板加密方案.在该方案中,用户身份关联到含有通配符的身份模板,并可以实现再次密钥委托.该方案是抗泄漏的层次身份加密方案(hierarchical identity-based encryption,简称HIBE)和隐藏向量加密方案(hidden vector encryption,简称HVE)的一般扩展,可有效地抵抗密钥弹性泄漏,并达到自适应语义安全性.同时给出该方案的安全性证明和系统抗泄漏性能,分析显示,该方案具有较好的密钥泄漏容忍性.     

一个强安全的无证书密钥协商协议的安全性分析与改进

Yang和Tan提出一个不需要双线性对的无证书密钥协商协议,并声称该协议满足前向安全性,即双方参与者的私钥和临时秘密信息不全部泄露,敌手就无法获得双方参与者协商的会话密钥。给出一种攻击方法:敌手只要得到一个参与者的私钥和另一个参与者的临时秘密信息,就可以获得双方已经协商的会话密钥。针对此缺陷,对协议做了改进,在改进协议中,双方参与者的私钥和临时秘密信息互相交织在一起,因而能抵抗上述攻击。     

基于仲裁的SM9标识加密算法

SM9-IBE是我国于2016年发布的标识加密算法行业标准.标识加密算法以用户的标识(如邮件地址、身份证号等)作为公钥,从而降低系统管理用户密钥的复杂性.然而,标识加密算法的密钥撤销和更新问题却变得更加困难.此外,SM9算法的结构特殊使得已有技术无法完全适用于该算法.为此,本文提出一种基于仲裁的SM9标识加密算法,可快...     

有效的强安全组群密钥交换协议

组合公钥密码(CPK)体制无需证书来保证公钥的真实性,克服了用户私钥完全由密钥管理中心生成的问题。基于CPK设计了一个常数轮的组群密钥交换协议,该协议在CDH假设下可证安全并具有完美的前向安全性,只需两轮通信即可协商一个组群会话密钥,在通信和计算方面都很高效;并且高效地支持组群成员动态加入/离开,尤其对于多成员加入/离开的情况,只需额外的少量通信和计算即可更新组群密钥,确保了前向保密性和后向保密性。此外,本协议提供了强安全性保证,它能保持密钥的秘密性,除非某一方的临时私钥和长期私钥同时被泄露。最后,该协议提供了一个设计常数轮强安全组群密钥交换协议的方法,大部分的秘密共享体制均可直接应用于该协议。     

一个无证书的环代理签名方案

无证书公钥密码体制既简化了传统公钥密码体制负担过重的密钥管理问题,又消除了基于身份的公钥密码体制所固有的密钥托管缺陷.基于无证书公钥密码体制提出一个高效的环代理签名方案,其成员私钥不再由密钥生成中心KGC单独产生,而由KGC和用户合作生成.安全性和有效性分析比较,该方案既具有环签名的无条件匿名性,原始签名人能匿名授权代理权限,又满足强代理签名的所有安全特性,能够有效抵制KGC的强伪造攻击;其环代理授权过程,不需要双线性对运算且标量乘运算代价较现有最优方案减少了一半,其效率具有明显优势,适用于需要匿名性且带宽受限的场合.     

小波域数字图像水印改进算法及其性能分析

提出一种结合随机加密的小波域图像水印算法．利用小波变换对原始载体数字图像进行多分辨率分解；利用由密钥产生的伪随机序列对水印图像进行随机置乱．根据原始图像的相同分辨率、不同方向、相同空间位置的小波细节子带系数的大小关系，将经过随机置乱处理的包含版权信息的二值水印图像嵌入到载体图像．提出一种水印检测算法，不需要使用任何与原始载体图像相关的信息，实现了“盲检”．实验证明，提出的水印方案具有非常好的不可见性；对于大量的攻击具有较好的鲁棒性；使用两道密钥具有很好的安全性．