一个安全无证书的盲签名方案

提出了一个安全无证书的盲签名方案。新方案预运算e(P,P)=g作为系统公开参数,无需使用特殊的MapToPoint哈希函数,提高了方案的计算效率;同时方案中密钥生成中心（KGC）与用户间不再需要可信的安全通道,更加适合实际应用。此外新方案采用了无证书公钥密码体制,解决了基于证书签名方案的证书管理问题和基于身份签名方案的密钥托管问题。在q-SDH和CDH困难假设下新方案是不可伪造的。     

基于身份的门限代理签名方案

在基于身份的密码体制中,用户的公钥由用户的身份信息决定,不需要CA颁发公钥证书,解决了公钥存储和管理问题。门限代理签名因其可以将签名权利分散于一个签名团体,可以有效防止代理签名权的滥用而受到广泛关注。基于双线性映射对构造了一个基于身份的门限代理签名方案,分析了方案的可区分性、可验证性、强不可伪造性、强可识别性、强不可否认性等安全特性,并指出该方案可以很好地抵抗合谋攻击。     

一种高效无证书可追踪环签名方案

环签名是一种匿名泄露秘密的有效方法,但事后不能追踪不诚实的真实签名者问题也限制了其在某些场合的使用。无证书密码体制不仅简化了传统公钥体制负担过重的密钥管理问题,又有效解决了基于身份密码体制的密钥托管问题。鉴于无证书密码体制的优点,提出一种新的高效的无证书可追踪环签名方案,利用在环签名中附加一些相关信息,在必要时可通过可信的第三方和环中所有成员协同追踪签名者的真实身份。方案除了满足环签名的匿名性和不可伪造性外,还具有追踪性,与现有的方案相比新方案的效率显著提高。     

具有紧凑标签的基于身份匿名云审计方案

云存储技术具有效率高、可扩展性强等优点。用户可以借助云存储技术节省本地的存储开销,并与他人共享数据。然而,数据存储到云服务器后,用户失去对数据的物理控制,需要有相应的机制保证云中数据的完整性。数据拥有证明（PDP,provable data possession）机制允许用户或用户委托的第三方审计员（TPA,third party auditor）对数据完整性进行验证。但在实际应用中,数据通常由多个用户共同维护,用户在进行完整性验证请求的同时泄露了自己的身份。匿名云审计支持 TPA 在完成数据完整性验证时保证用户的匿名性。在基于身份体制下,匿名云审计方案通常需要借助基于身份的环签名或群签名技术实现,数据标签的构成元素与用户数量相关,使得数据标签不够紧凑,存储效率较低。为了解决这一问题,提出一种基于身份的匿名云审计方案通用构造,使用一个传统体制下的签名方案和一个传统体制下的匿名云审计方案即可构造一个基于身份的匿名云审计方案。基于该通用构造,使用 BLS 签名和一个传统体制下具有紧凑标签的匿名云审计方案设计了具有紧凑标签的基于身份匿名云审计方案。该方案主要优势在于数据标签短,能够减少云服务器的存储压力,提高存储效率。此外,证明了该方案的不可欺骗性和匿名性。     

基于离散对数的无证书代理签名方案

对已有无证书代理签名方案进行研究发现,基于离散对数知识构造的无证书代理签名方案几乎没有,结合有限域上的离散对数知识和无证书密码体制的优点,提出了一种高效的、基于离散对数的无证书代理签名方案。该方案避免了基于身份密码体制中的密钥托管问题和证书密码体制中的证书存在问题,满足代理签名的不可伪造性、代理密钥的依赖性、代理签名的可区分性和抗滥用性等良好性质。整个方案没有使用双线性对操作,在有限域上离散对数问题难解的条件下证明和讨论了方案的正确性和安全性。     

一种新的无证书的代理环签名方案

在不失基于身份的公钥体制密钥管理简单的前提下,无证书公钥密码体制克服了其所固有的密钥托管缺陷,简化了传统公钥体制负担过重的密钥管理问题。鉴于无证书密码体制的优点,结合代理签名和环签名的优点,提出了一种新的高效的无证书的代理环签名方案。该方案没有密钥的托管问题,也不需要管理证书,并且满足代理环签名方案所有的安全性要求。与现有方案相比,新方案的有效性显著提高。     

无证书的代理盲签名方案

结合代理签名和盲签名的特点,提出了一种无证书的代理盲签名方案。新方案采用了无证书公钥密码体制,解决了基于证书签名方案的证书管理问题和基于身份签名方案的密钥托管问题。分析表明,该方案不仅满足代理盲签名所要求的所有性质,而且方案中密钥生成中心（KGC）与用户间不再需要可信的安全通道,更加适合实际应用。     

一种新的无证书代理签名方案

与基于证书的传统公钥密码体制不同,无证书密码体制不需要对证书管理的额外开销,避免了基于身份的公钥密码体制密钥托管问题。提出一种无证书代理签名方案,该方案满足代理签名的不可伪造性、不可否认性,可以防止签名权力的滥用且效率较高。     

基于身份的可审计多重截取签名方案

为了解决内容可截取签名中存在的用户恶意修订以及截取后签名的不可追踪性问题，在基于身份的密码体制下，提出了一种具有可审计性的截取签名方案。方案采用M叉树模型实现分级多重截取签名，通过对树形结构的逆向追踪来实现签名的可审计性，以达到对截取者责任问权的目的。在随机预言模型下，基于离散对数困难问题证明了方案可抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。实验结果表明，所提方案在签名与截取阶段和验证签名阶段均具有一定的计算优势。     

支持用户追溯和轻量的共享云数据审计方案

在云计算中,数据通常由一组用户共享。由于第三方审计可以通过数据块的签名获取组成员的身份,为了保护群组成员的身份,现有对共享数据的公共审计方案都隐藏了组成员的身份。然而,身份的匿名性将导致一个组的成员可以恶意修改共享数据而不被发现,而且对于资源受限的设备,用户在产生签名的过程中计算量大。因此现有公共审计方案存在数据块身份的不可追溯、用户产生共享数据块签名的计算量大等问题。针对上述问题,提出了一种支持用户追溯和轻量的共享云数据审计方案（ASDA）。该方案利用安全中介者代替用户签名,保护了群组成员的身份,在签名的同时保存用户的信息,通过这些信息,可以追溯到数据块是由哪一个组成员修改,从而保证数据块身份可追溯性;而且利用新的数据块致盲技术,减少用户端计算量。实验结果表明,所提方案与利用第三方媒介存储共享云数据（SDVS）方案相比,减少了用户端计算时间,并且能够实现共享数据块身份的可追溯性。     

云环境下基于混合密码体系的跨域控制方案

针对当前云环境下用户跨域控制方案不能满足不同密码体系之间的相互跨域访问的需求,借鉴PKI（public key infrastructure）认证体系的思想构造了一种基于混合密码体系的跨域控制方案。该方案以PKI认证体系为不同密码体系安全域的管理框架,以CA（certificate authority）为不同安全域用户的公共跨域认证中心,对不同安全域的用户进行认证,并根据验证结果为其分配公共跨域身份和身份控制标签。它不仅实现了对不同密码体系之间的相互访问,并且根据签发的身份控制标签完成用户的实时控制,一旦发现恶意用户便撤销用户公共跨域身份,并对恶意用户的实名身份进行标注。分析结果表明,新方案在满足正确性、不可伪造性、高安全性的同时可以抵抗重放攻击、替换攻击和中间人攻击,并且降低了计算开销。     

基于区块链的云数据审计方案

云存储凭借高扩展性、高可靠性、低成本的数据管理优点得到用户青睐。然而,如何确保云数据完整性成为亟待解决的安全挑战。目前的云数据完整性审计方案,绝大部分是基于半可信第三方来提供公共审计服务,它们存在单点失效、性能瓶颈以及泄露用户隐私等问题。针对这些缺点提出了基于区块链的审计模型。该模型采用分布式网络、共识算法建立一个去中心化、易扩展的网络解决单点失效问题和计算力瓶颈,利用区块链技术和共识算法加密用户数据保证数据不可窜改和伪造,确保了用户数据的隐私。实验结果表明,与基于半可信第三方云数据审计方案相比,该模型能够保护用户隐私,显著提高了审计效率,减少通信开销。     

格上基于身份的可问责代理重加密方案

针对目前基于格的代理重加密方案中存在密钥滥用和数字证书管理等问题,引入问责机制,提出一种新的基于身份的可问责代理重加密方案。该方案采用用户身份ID计算生成矩阵作为公钥,并使用原像采样算法提取私钥,解决了数字证书管理的问题;使用双方用户公钥计算生成重密钥,提高了加/解密时的计算效率;使用代理商公私钥参与重加密运算,完成问责算法,有效地抑制了代理商和被授权者共谋的行为。安全性分析表明方案满足选择明文攻击安全;在效率方面,方案的计算复杂度和密文开销较小。     

基于SM9的匿名广播加密方案

广播加密允许数据拥有者通过不安全的公开信道将数据安全地发送给一组指定的用户, 只有组内用户（授权用户）利用自身私钥才能正确解密密文, 恢复出明文数据, 不在组内的用户（非授权用户）即使合谋也无法获取数据内容。标识加密是一种非对称加密体制, 可利用能够唯一标识用户身份的任意字符串作为用户的公钥, 消除了传统公钥体制中用于绑定用户公钥的证书。匿名标识广播加密不仅能充分继承标识加密的优点实现多用户数据的安全共享, 而且能有效保护接收者的身份信息。本文以国产商用标识密码算法SM9为基础, 采用多项式技术构造了首个基于SM9的匿名广播加密方案。方案具有与SM9加密算法相同的私钥生成算法, 用户私钥由一个群元素组成。方案的密文由(n+3)个元素组成, 与接收者数量(n)线性相关, 解密仅包含一次双线性对计算。基于q类型的GDDHE困难假设, 在随机谕言器模型中证明方案在静态选择明文攻击下具有不可区分的安全性且满足接收者匿名性。比较分析表明本文方案的计算开销和通信代价与现有高效匿名标识广播加密方案是可比的。最后, 对方案进行编程实验, 在相同安全级别下, 本文方案对比其他方案具有较优的密文长度, 实验结果表明本文方案是可行的。     

基于IBC数字签名机制在电厂SIS中的应用

基于身份的密码系统使得用户的公钥能够通过用户的身份信息直接计算出来,不需要保存每个用户的公钥证书,避免了使用证书带来的存储和管理开销的问题,简化了基于证书的密码系统繁琐的密钥管理过程,并对基于身份的公钥系统和基于证书的公钥系统进行了比较和讨论.最后构建了基于双线性对和基于身份的数字签名解决方案,并对方案的安全性和效率作了分析.     

面向资源受限用户的高效动态数据审计方案

物联网（IoT）设备推动着云存储外包数据服务的快速发展,从而使云存储外包数据服务得到越来越多终端用户的青睐,因此如何确保云服务器中用户数据的完整性验证成为一个亟待解决的热点问题。针对资源受限的用户,目前的云数据审计方案存在运算复杂、开销高和效率低等问题。为了解决这些问题,提出一个面向资源受限用户的高效动态数据审计方案。首先提出一个支持动态审计的NCBF-M-MHT数据结构,其中：新颖的计数布隆过滤器（NCBF）结构能在O（1）时间内实现数据的动态更新请求,从而保证审计的高效性;多棵Merkle哈希树（M-MHT）结构的根节点则通过用户身份验证进行签名,进而保证数据的安全性。然后对审计各实体采用不同的分配方式,并使用数据证据和标签证据来验证数据的正确性和完整性。实验结果表明,相比基于动态哈希表的审计方案（DHT Audit）、基于MHT的审计方案（MHT Audit）和基于位置数组双向链接信息表的审计方案（LA-DLIT Audit）,所提出的方案在审计验证阶段的时间开销分别降低了45.40%、23.71%和13.85%,在动态更新阶段的时间开销分别降低了43.33%、27.50%和17.58%。     

基于身份和门限秘密共享的密钥管理方案

提出一种适用于无线Mesh网络的基于身份和门限秘密共享的密钥管理方案。该方案采用门限秘密共享技术实现系统私钥的分布式生成和传输,无需公钥证书的参与,只需在离线可信任机构处进行注册,将用户身份标识作为公钥,从而降低用户终端的存储和计算代价,并且可实现系统和用户私钥的周期性更新。分析结果表明,该方案安全性高、实用性强。     

面向真实云存储环境的数据持有性证明系统

对数据动态更新和第三方审计的支持的实现方式是影响现有数据持有性证明（provable data possession,简称PDP）方案实用性的重要因素.提出面向真实云存储环境的安全、高效的PDP系统IDPA-MF-PDP.通过基于云存储数据更新模式的多文件持有性证明算法MF-PDP,显著减少审计多个文件的开销.通过隐式第三方审计架构和显篡改审计日志,最大限度地减少了对用户在线的需求.用户、云服务器和隐式审计者的三方交互协议,将MF-PDP和隐式第三方审计架构结合.理论分析和实验结果表明：IDPA-MF-PDP具有与单文件PDP方案等同的安全性,且审计日志提供了可信的审计结果历史记录;IDPA-MF-PDP将持有性审计的计算和通信开销由与文件数线性相关减少到接近常数.     

基于公钥自证明的认证加密方案

首先提出了一种基于公钥自证明的认证加密方案。该方案采用用户注册协议动态地完成用户向CA的匿名身份注册,并获取由CA和用户共同产生的公钥的证明,据此可以计算用户的公开密钥;通信双方使用公钥的自证明协议,动态地完成对彼此公钥的自证明;信息的接收者可以从签名中恢复原消息,这样,签名方案既具有身份鉴别作用,又具有信息保密性。其次,针对消息分块情况,给出了一种具有消息链接恢复的基于公钥自证明的认证加密方案。与文眼11演的结果相比,本文给出的方案具有实现了第三层次信任等级的自证明认证、较少的计算时间开销和较高的安全性等优点。