无证书聚合签名方案的安全性分析和改进

该文分析了He等人(2014)提出的无证书签名方案和Ming等人(2014)提出的无证书聚合签名方案的安全性,指出Ming方案存在密钥生成中心(KGC)被动攻击,He方案存在KGC被动攻击和KGC主动攻击。该文描述了KGC对两个方案的攻击过程,分析了两个方案存在KGC攻击的原因,最后对Ming方案提出了两类改进。改进方案不仅克服了原方案的安全性问题,同时也保持了原方案聚合签名长度固定的优势。     

两个无证书聚合签名方案的安全性分析

张玉磊等人(2015)提出了两种无证书聚合签名方案,并证明其方案在随机预言机模型下是可证明安全的。该文分析张玉磊等人提出的两种方案的安全性,指出了第1种方案可以抵抗两类攻击者的攻击;第2种方案不能抵抗第1类攻击者和第2类攻击者的攻击,给出详细的攻击过程,证明攻击者伪造出的签名可以通过验证,分析了第2种方案存在伪造攻击的原因,提出了改进的方案。     

基于无证书的具有指定验证者的代理签名方案

现已存在的签名方案,大都是基于证书的密码体制或基于身份的密码体制提出的,不可避免的会存在证书的管理问题或密钥托管问题。基于无证书公钥密码体制的优点,结合申军伟等人的无证书代理签名方案,提出了一个基于无证书的具有指定验证者的代理签名方案。该方案除了能够避免密钥托管问题,能够抵制替换公钥攻击和KGC密钥攻击外,相比原方案还具有指定验证的特点,从而可以满足代理签名的一切性质,提高了安全性。     

无随机预言机的广义指定验证者签名方案

现有的广义指定验证者签名方案的安全性大都是在随机预言机模型下证明的,但是在该模型下的可证安全并不意味着在现实中是安全的.基于Zhang等人提出的无随机预言机模型下的短签名方案,提出了一个在标准模型下可证安全的广义指定验证者签名方案,其强不可伪造性基于k＋1平方根假设和指数知识假设,证明了提出方案在选择公钥和选择消息攻击下是无条件不可传递的.方案的签名长度为1366 bits,比现有方案的签名长度要短.     

可证安全的紧致无证书聚合签密方案

无证书聚合签密不仅可以保证信息传输的机密性和认证性,还可以降低密文的验证和通信开销。分析现有无证书聚合签密方案,发现它们的计算效率普遍较低。该文提出一个紧致的无证书聚合签密方案,方案聚合验证密文信息需要的双线性对个数固定,并且与签密用户个数无关。与已有无证书聚合签密方案相比,新方案减少了双线性对运算个数,提高了聚合验证效率。同时,在随机预言模型下,基于双线性Diffie-Hellman困难问题和计算Diffie-Hellman困难问题,证明方案满足机密性和不可伪造性。     

新的基于身份的广义指定验证者签名方案

指定验证者签名可以实现签名者选择所期望的验证者验证签名的有效性,从而达到控制数字签名任意传播的目的.基于双线性对构造了一个新的基于身份的广义指定验证者签名方案.新方案采用引进两个独立PKG的方法,在一定程度上消除了现存方案中单个PKG可以随意伪造用户签名的安全隐患.证明了在GDH假设和随机预言模型下,新方案在基于身份的广义指定验证者签名的不可伪造性和秘密性概念下是安全的.     

一种高效的广义指定验证者签名证明

Joonsang Baek等人提出了一种新型的广义指定验证者签名（UDVS）称为广义指定验证者签名证明（UDVSP）．本文提出一个高效的基于Zhang-Safavi—Susilo（ZSS）签名方案的广义指定验证者签名证明．利用双线性对的性质和预计算，所提方案中仅仅需要2个对运算，同时只使用通常密码学上的hash函数，而不需要特殊的hash函数（映射到点）．在随机预言机模型中，证明该方案是安全的．     

高效的可证明安全的无证书聚合签名方案

利用双线性对构造了一个高效的无证书聚合签名方案,在随机预言机模型下给出了方案的安全性证明,其安全性基于计算Diffie-Hellman难题.与已有的无证书聚合签名方案相比,本文方案更能提高签名验证与传输效率,因聚合签名的验证只需要计算4个双线性对,签名的长度是固定的,仅有320bits,是目前最短的无证书聚合签名.     

密钥隔离的无证书聚合签名

无证书的聚合签名的提出是为了解决密钥托管问题以及复杂的证书管理问题.然而在无证书的聚合签名中,一旦某一签名者的密钥发生泄漏,所有由此签名者参与生成的聚合签名都将不再安全.为了减小无证书的聚合签名中密钥泄漏带来的危害,本文首次将密钥隔离安全机制嵌入到无证书的聚合签名中,提出了密钥隔离的无证书聚合签名的概念和安全模型,并给出了一个实用的方案,通过与协助器的交互,实现了对签名者密钥的定时更新.同时证明了方案在随机预言机模型下是安全的,即,满足密钥隔离安全、强密钥隔离安全和安全密钥更新的性质.     

选定聚合者的聚合签名方案

针对如何降低聚合签名的通信开销并同时提高计算效率的问题,提出一个新的聚合者在每次签名前选定的聚合签名方案。系统可以选择任意用户为聚合者发起签名协议,该方案具有无证书的特点,且聚合后的签名长度固定,与签名用户的数量增减无关,能够快速地实现用户组成员的动态变化。证明了方案在随机预言模型下的安全性,并分析了方案的计算效率。     

New certificateless aggregate signature scheme with universal designated verifier

Certificateless aggregate signature(CLAS) schemes with universal designated verifier had been widely applied in resource-constrained wireless mobile networks,because they could not only solve the problems of the certificate management and private key escrow,but also realize batch validation and the signer’s privacy protection.A security analysis for a certificateless aggregate signature scheme with universal designated verifier was firstly provided,and two attack methods to demonstrate that their scheme was forgeable was presented.To enhance security,a new certificateless aggregate signature scheme with universal designated verifier was proposed,and then the security of the scheme in the random oracle model was proved.The performance of our proposed scheme was finally evaluated.Compared with the original scheme,the pvoposed scheme fixes the security flaws and the total computational cost is greatly reduced.     

Certificateless universal designated verifier signature schemes

Universal designated verifier signature schemes allows a signature holder to designate the signature to a desire designated verifier, in such a way that only designated verifier can verify this signature, but is unable to convince anyone else of this fact.The previous constructions of universal designated verifier signature rely on the underlying public key infrastructure, that needs both signers and verifiers to verify the authenticity of the public keys, and hence, the certificates are required.This article presents the first model and construction of the certificateless universal designated verifier signature scheme, in which the certificates are not needed.The proposed scheme satisfies all the requirements of the universal designated verifier signature in the certificateless system.Security proofs are provided for the scheme based on the random oracle model, assuming that the Bilinear diffie-hellman (BDH) problem is hard to solve.     

无证书强指定验证者多重签名

为了满足在司法行政、电子政务等领域的应用需求,提出了无证书强指定验证者多重签名的概念和敌手模型,利用双线性对构造了第一个无证书强指定验证者多重签名方案,在计算双线性Diffie-Hellman问题和计算Diffie-Hellman问题假设下证明了该方案是存在性不可伪造的,而且该方案满足强指定验证者签名和多重签名应具备的性质。方案执行效率高,生成的指定验证者多重签名长度仅为160 bit,签名验证时需要的双线性对运算个数是固定的,仅需一个双线性对。所以,即使在计算资源与网络带宽受限的无线网络中方案也非常实用。     

Provably secure certificateless aggregate signature scheme in wireless roaming authentication

Certificateless aggregate signature (CLAS) schemes have been widely applied in resource-constrained wireless mobile networks,because they could not only realize batch validation but also solve the certificate management and key escrow problems.It was shown that a certificateless aggregate signature in an anonymous roaming authentication scheme was vulnerable to the signature forge attack.To address the issue,a new secure and efficient certificateless aggregate signature scheme was presented,which required no bilinear pairing operations.And then the security of the scheme under the ECDLP assumption in the random oracle model was proved.Finally the performance of proposed scheme was evaluated.Compared with the original scheme,the proposal is more secure and the total computational cost is greatly reduced .     

针对服务器安全的指定验证者可搜索公钥加密

在指定验证者的可搜索公钥加密(dPEKS)中,提出IND-KGA-SERVER安全模型,形式化描述针对服务器的安全。基于IND-KGA安全的dPEKS、数字证书授权中心CA、以及强不可伪造和不可否认的签名,在攻击者是服务器的情况下构造出抗KG(keyword guessing)攻击的dPEKS方案。方案是从IND-KGA安全到IND-KGA-SERVER安全的编译器。     

一个新的自认证聚合签名方案

为了克服基于身份的数字签名所固有的问题,同时解决签名在一些特殊环境中产生的效率问题,利用双线性对的技术,结合自认证签名和聚合签名的概念,提出了一个自认证聚合签名方案,该方案合并了自认证签名和聚合签名的优势。最后在随机预言模型下给出了方案的安全性证明。     

基于属性的抗合谋攻击可变门限环签名方案

基于属性的密码体制是基于身份密码体制的泛化和发展,它将身份扩展为一系列属性的集合,具有更强的表达性,并且拥有相同属性的成员自动组成一个环,便于隐匿签名者身份。通过对现有的基于属性门限环签名方案的深入分析,发现这些方案虽然满足匿名性要求,但拥有互补属性的恶意用户可以通过合谋伪造出有效签名。为弥补上述缺陷,首先给出基于属性门限环签名的不可伪造性、不可区分性及抗合谋攻击性的形式化定义,然后给出一个基于属性的抗合谋攻击可变门限环签名方案,其安全性可归约为CDH（computational Diffie-Hellman）困难问题。所提方案通过在用户属性密钥中引入互不相同的秘密随机因子的方法,防止合谋攻击者利用组合私钥的方式伪造签名。在随机预言机模型下,方案被证明能够抵抗适应性选择消息的存在性伪造及合谋攻击,并具有相同签名属性集用户间的不可区分性。与同类方案相比,新方案还具备更高的运算效率。     

标准模型下安全的无证书签名方案

随机预言模型下的证明能够为无证书签名方案提供基本的安全保证,但随机预言机的实现方式可能会导致方案不安全。一些标准模型下的方案在提出后被证明无法抵抗公钥替换攻击。为了解决这一问题,构造了一个标准模型下安全的无证书签名方案,基于NGBDH和Many-DH困难问题,证明所提出的方案对自适应选择消息攻击是存在性不可伪造的。此外,提出的方案具有计算代价和通信代价较低、能够抵抗密钥替换攻击等优点。