一种新的无证书聚合签名方案

基于无证书短签名,提出一种资源受限环境下的无证书聚合签名方案,由指定的聚合者发起签名协议,引入包含随机数的状态信息,使得每一轮聚合签名产生不同的状态信息。实验结果表明,与传统的无证书聚合签名方案相比,该方案能在可证安全的基础上降低计算开销,并且在随机预言模型下是存在性不可伪造的。     

安全的无证书聚合签名方案

无证书密码系统既解决了密钥托管问题,又不涉及公钥证书;而聚合签名可以有效地减少计算代价和通信开销.结合二者的优点构造无证书聚合签名是很有意义的.尽管无证书聚合签名方案的构造已经取得了重要进展,但是现有的方案仍然不能同时达到既可抵抗两类超级攻击者又具有运算的高效性.使用双线性映射并引入状态信息来设计具有强安全性的无证书聚合签名方案.在随机预言模型中,该状态信息被用于嵌入给定困难问题的部分信息.结果显示,该方案的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性并可以抵抗超级攻击者的攻击.同时,由于充分利用公开信息和双线性映射的性质,它在个体签名和聚合签名验证过程只需4个双线性映射.另外,在该方案中,用户知道状态信息后可独立完成个体签名而无需交换信息,所以它允许用户动态地加入聚合签名.故它可应用于多对一的通信系统中.     

改进的签名长度固定的无证书聚合签名

现有的具有固定签名长度的无证书聚合签名(certificateless aggregate signatures, CLAS)方案要么存在安全缺陷,要么通信开销较大。提出一种改进的CLAS方案,由聚合人选择整数域上的随机参数替代状态信息,并且广播给所有签名者。在随机预言模型下,改进方案被规约为多项式时间敌手求解CDH(computational Diffie- Hellman)难题,具有可证明安全性。对比分析表明,改进CLAS方案的状态信息协商阶段仅需要1次广播通信,通信开销更低,易于实现。改进方案可用于在资源受限的网络环境下构建多对一的认证方案。     

高效可证安全的无证书聚合签名方案

由于现有聚合签名方案多数是基于双线性映射构造,存在计算效率低的不足.针对不同的网络环境,提出了2种不使用双线性映射的无证书聚合签名方案CLAS-Ⅰ和CLAS-Ⅱ,并在随机预言机模型下,基于离散对数困难问题证明了方案的不可伪造性;同时,分析了该方案所具有的公开验证性等安全属性.与现有方案相比较,由于未使用双线性映射运算,该方案具有更高的计算效率.由于方案CLAS-Ⅰ的聚合签名长度较长,将用于带宽较高的网络环境;CLAS-Ⅱ具有较短的签名长度,且长度与用户数无关,将用于带宽较低的网络环境.     

无证书代理签名和代理盲签名方案

提出一个可证安全的无证书代理签名方案。该方案满足代理签名所有的安全性质。在随机预言模型下,给出了它正式的安全证明。它的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性。同时,在该代理签名方案的基础上,给出了无证书代理盲签名方案。     

高效的无证书签名和群签名方案

研究新兴无证书密码体制下的群签名问题,提出无证书群签名的安全模型.利用双线性映射提出一个无证书签名方案,并在随机预言模型下给出它正式的安全证明.利用所给的签名方案设计了一个无证书群签名方案.前者在签名和验证阶段只需一个双线性运算, 后者只需两个, 故它们具有执行性能上的优势.它们的安全性建立在计算Diffie-Hellman问题困难性上.该群签名方案满足群签名的各种安全要求, 还允许用户动态的加入与离开且不需更新群公钥和其他群成员的签名私钥.群签名的长度不依赖于群成员的数目.鉴于群签名方案安全、高效和无证书管理的优点,它可广泛应用于电子商务、电子投票等方面.     

基于双线性对的无证书签名与群签名方案

传统数字签名方案的证书存储和管理开销较大,基于身份的数字签名方案无法解决其固有的密钥托管问题,而无证书签名方案无需使用公钥证书,且没有密钥托管问题。为此,提出一个基于双线性映射的无证书签名方案,并在随机预言机模型下证明其安全性。在此基础上设计一个无证书群签名方案,其安全性建立在计算Diffie-Hellman问题的困难性假设上。性能分析表明,2种签名方案在保证安全性的前提下,具有较高的执行效率。     

高效可证明安全的无证书代理签名方案

为提高无证书代理签名方案的计算效率,提出了一个高效的无证书代理签名方案。该方案的安全性基于椭圆曲线离散对数难题,不使用双线性对,其效率比现有的无证书代理签名方案有很大提高。在部分代理钥生成阶段只需1个标量乘,在部分代理钥验证阶段只需2个标量乘,在代理签名阶段只需1个标量乘,在代理签名验证阶段只需6个标量乘,且签名长度较短。所提方案对于超级攻击者在适应性选择消息与身份下是存在性不可伪造的,适用于对计算和存储等资源有严格限制的实际应用场合。     

一个无证书代理盲签名方案

将无证书公钥密码体制和代理盲签名相结合,利用两者的优点,提出一个无证书代理盲签名方案。该方案具有盲签名的盲性以及不可追踪性,同时消除了对证书的依赖,能够解决密钥的托管问题。在适应性选择消息及适应性选择身份攻击下,该方案可以体现出存在性不可伪造的特点,能够有效抵抗公钥替换攻击。     

高效的可证明安全的基于证书聚合签名方案

聚合签名主要适用于需要将不同用户对不同消息的签名聚合成一个单一签名的场合。针对已有的基于证书聚合签名方案效率不高的问题,利用双线对构造了一个高效的基于证书聚合签名方案。在随机预言模型中证明了方案在适应性选择消息和身份攻击下是存在性不可伪造的,其安全性归约为计算Diffie-Hellman(CDH)困难问题。分析表明该方案的对运算是常量,而且只需3次双线性对运算,因此运算效率较高。     

无随机预言模型的盲签名*

近些年来,盲签名的研究取得了很多的成果,但也存在着计算过程复杂、传输效率低、交互次数频繁等问题。基于Boneh等人提出的签名,首先给出一个不包含随机预言模型的盲签名方案。不包括随机预言机,盲签名就是一个可实现的安全的标准方案,而考虑到交互次数问题,该方案还可以引入公共参考串(common reference string, CRS)来完成签名方的非交互零知识证明,使得盲签名算法仅包含两次交互,实现了轮优先round optimal,在此基础上也可以实现盲签名算法的并发执行。该盲签名算法构造简单且计算复杂度较低,因此比现有的盲签名方案更加有效,节省了传输带宽,提高了传输效率。     

面向IoV的无证书聚合签名方案

针对车联网信息交互中存在的车辆身份匿名性和消息认证安全问题,目前很多方案是通过双线对来构造的,计算效率较低、通信开销较大且存在密钥托管问题.提出了一种适用于车联网的基于无证书的聚合签名方案,车辆的密钥由KGC和车辆共同生成,避免了密钥托管问题.该方案没有使用双线性对运算,且支持聚合验证,签名长度不会随着车辆数量的增加呈现增长趋势,适合存储资源受限的设备.在随机预言机模型下,基于椭圆曲线上的离散对数问题,证明了该方案具有签名不可伪造性.通过性能分析,该方案具有较高的计算效率和较低的通信开销.     

基于身份无可信PKG的聚合签名方案

设计了一个基于身份无需可信任PKG的聚合签名方案,并且在随机预言模型下证明了方案可抵抗适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击。方案通过将两部分密钥绑定于同一身份的方法解决了密钥托管问题,且与已知的一些方案相比,新方案提高了计算效率。     

基于SM2的无证书盲签名方案

针对现有无证书盲签名方案计算复杂度过高的问题,基于国密算法SM2,提出了一种高效无证书盲签名方案,该方案不需要双线性对操作。基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的困难性,在随机预言模型下对该方案进行了形式化分析,能够对类型Ⅰ和类型Ⅱ攻击均具有可证明的安全性。与现有无证书盲签名方案进行性能对比,分析结果表明,该方案计算开销远低于其他几种同类型的方案。     

车联网中具有强隐私保护的无证书签名方案

针对车联网（IoV）通信安全难以保证和车辆私钥频繁更新导致的开销大的问题,首先,证明了现有的无证书聚合签名方案无法同时抵抗公钥替换攻击和恶意密钥生成中心（KGC）攻击;其次,提出了一种适用于IoV且具有强隐私保护的无证书聚合签名方案。所提方案通过引入假名身份来实现车辆的身份隐藏,同时实现可信中心对可疑车辆的事后追查。此外,在所提方案中,车辆的假名身份和公钥可随着区域的变化而动态更新,这样既可以保证车辆的轨迹不被泄露又可以有效避免私钥频繁更新带来的通信和存储开销。在随机预言模型下,在基于椭圆曲线离散对数（ECDL）问题的假设下,证明了所提方案具有认证性和完整性,且满足匿名性、可追踪性和强隐私保护性。所提方案还采用聚合签名技术实现车辆签名的聚合验证,从而降低了验证签名时的计算开销。性能分析表明,当聚合签名所包含的签名数量为100时,与同类型方案相比,所提方案传输聚合签名的通信开销至少减少了约21.4%。     

一种基于双重KGC的无证书短签名方案

为了解决无证书短签名方案中单KGC权力过于集中的问题,提出一种基于双重KGC的无证书短签名方案,其中双重KGC之间相互制约,有效地减少了单KGC主密钥泄露和被恶意操控带来的危害。随后在随机预言机模型、k-CAA和Inv-CDH问题困难性假设下,证明了签名方案在适应性选择消息攻击下是存在性不可伪造的。最后与其他无证书数字签名方案进行了比较,并用C语言实现了该方案.实验结果和分析表明该方案计算量较低,运行效率和安全性较高。     

基于身份聚合签名方案的分析与改进

聚合签名方案允许n个用户对n个消息产生一个签名。2010年,周和杜提出了一个基于身份聚合签名方案,指出他们的方案无法抵抗伪造攻击,当攻击者得到某个成员的签名后,就可以对任意的消息产生有效的签名。提出一个改进方案弥补了安全缺陷,并在随机预言模型下证明了安全性。     

基于双线性对的无证书聚合签密方案

签密是一种能在一个逻辑步骤内同时提供消息的机密性和消息源认证性的密码原语。针对目前基于双线性对的无证书聚合签密(CLASC)方案效率较低的问题,提出了一种新的基于双线性对的无证书聚合签密方案。在该方案中,任何用户均可作为聚合者发起签密协议。用户生成签密密文后,密文被发送给聚合者进行聚合。安全性分析证明了该方案在随机预言模型下满足不可伪造性和保密性。对比结果表明所提方案仅要求每位签密者进行一次对运算,能够提高计算效率,有利于对实时性要求较高的应用。     

适用于物联网通信的无证书聚合签密算法

针对目前无证书聚合签密（CLASC）方案计算效率较低的问题,提出了一个适合于物联网的无双线性对的聚合签密方案。与目前较好方案相比,运算效率提高了近六倍,在聚合签密阶段只需要2◢n◣+1次点乘运算,在聚合解签密阶段需要5◢n◣+1次点乘运算。基于离散对数问题,在随机预言模型下证明了方案满足机密性和不可伪造性;在聚合签密验证阶段,不需要第三方的秘密信息,方案满足可公开验证性。最后,指出该方案能以较低的计算速率实现较高的安全性,更适合用于物联网。