标准模型下可证安全的基于身份的高效签名方案

基于身份的公钥密码体制克服了传统公钥密码体制所带来的公钥证书存储和管理开销问题;目前大多数基于身份的数字签名方案的安全性足基于随机预言模型进行证明,但随机预言机的实现方式可能会导致方案的不安全,如Hash函数,往往返回的结果并小是随机的.文中提出一种安全、高效的基于身份的签名方案,并且在标准模型下证明该方案对自适应选择消息攻击是存在不可伪造的,方案的安全性可规约为CDH困难假定.与现有的标准模型下安全的基于身份的签名方案相比,方案的通信代价更小,执行效率更高.     

紧致安全的基于身份的签名方案

本文提出了第一个紧致安全的基于身份的签名(IBS)方案.我们的构造基于Bellare等人提出的基于证书思想的通用转化方法,包括两个组件,即选择消息攻击下不可伪造安全(EUF-CMA安全)的签名方案S,和多用户场景中选择消息攻击&动态密钥窃取攻击下不可伪造安全(MU-EUF-CMAcorr安全)的签名方案S.组件S的公私钥用作IBS的主公钥和主私钥,用户id的签名私钥包含了组件S所产生的一对公私钥,以及主私钥对id和S的公钥的签名证书.用户对消息的签名包含了组件S的公钥和证书,以及S的私钥对此消息的签名.IBS的安全性可以紧致归约到组件S的EUF-CMA安全性和组件S的MU-EUF-CMAcorr安全性.最后,我们给出了组件S和S的实例化,并分别在随机预言机模型和标准模型下得到了紧致(与几乎紧致)EUF-CMA&CIA安全的IBS方案.     

标准模型下可证安全的IBS方案

目前基于身份的数字签名(IBS)已成为公钥加密的一个研究热点,而安全性是构建IBS的重要因素.在设计IBS方案时,通常主要考虑在各种攻击模型下所要达到的安全目标,使用安全目标与攻击模型相结合的方式来定义安全性.提出一种新的IBS方案,并且在标准模型下证明该方案对自适应选择消息攻击是存在不可伪造的,该方案的安全性可规约为CDH假设.与现有的同类方案相比较,给出的新方案公开参数更少,效率更高.     

可证安全的基于身份的门限代理签名方案

在Paterson基于身份的签名方案基础上,提出一个在标准模型下可证安全的基于身份的门限代理签名方案。新方案具有在自适应选择消息攻击下存在不可伪造性,其安全性在标准模型下可归约为CDH问题假定,与基于公钥密码体制的门限代理签名方案相比,新方案的安全性更高。同时,相对随机预言模型下基于身份的门限签名方案,新方案更具有实际意义。     

基于身份的双向门限代理重签名方案

基于Shao等提出的基于身份的代理重签名方案,构造了一种标准模型下可证安全的基于身份的双向门限代理重签名方案,避免了传统公钥证书所带来的存储和管理开销问题,解决了代理重签名方案中代理者权利过大的难题。方案能容忍t相似文献   

高效的适应性选择密文安全公钥加密算法

安全高效的公钥加密算法是信息系统安全的重要保障技术,文中利用陷门承诺函数的思想实现对密文完整性的保护,由此在标准模型下给出一个可证明适应性选择密文攻击安全的公钥加密算法.新算法与著名的CS98公钥加密算法相比公钥参数数量减少20%,私钥参数减少80%;与BMW05公钥加密算法比较,公、私钥参数数量大为减少且安全规约效率...     

基于身份的TLS协议及其BAN逻辑分析

基于身份的密码体制(IBC)轻量、高效,密钥管理方式简单,但缺乏有效安全协议的支持限制了其应用。通过增加支持IBC的加密套件,引入IBC公钥代替RSA证书公钥,减少消息交换数量,提出支持IBC的、高效的基于身份的IB_TLS协议。使用BAN逻辑对其进行形式化分析,证明IB_TLS协议是安全的。     

一种基于多线性映射的身份类广播加密方案*

利用多线性映射具有随机化编码的特点来构造密码方案是近几年研究的热点之一。本文针对Delerablee在随机预言机模型下提出的动态广播加密方案中选择明文攻击安全性问题,提出了标准模型下具有选择密文攻击安全的基于身份广播加密。首先建立多线性映射改进了私钥提取算法;然后在方案中加入消息验证码机制;最后,在标准模型下证明了该方案是不可区分静态选择密文攻击安全(indistinguishable-static ID-chosen ciphertext attack ,IND-sID-CCA)。分析表明,本文提出的方案保留了动态特性并提高了安全性。     

标准模型下的代理签名:构造模型与证明安全性

目前已经提出的代理签名方案缺乏在完整的代理签名安全模型下证明方案的安全性.在Boldyreva等人提出的代理签名安全模型的基础上,对代理签名的可证安全模型进行详细的形式化定义,提出一种完整的代理签名可证安全模型.同时,为了展示该安全模型的有效性和可扩展性,对Paterson等人提出的标准模型下基于身份的签名方案进行扩展,提出在标准模型下基于身份的代理签名方案,并在可证安全模型下,证明新方案具有在自适应选择消息攻击下存在基于身份的代理签名不可伪造性,其安全性在标准模型下可归约于CDH问题假定.新方案与标准模型下基于公钥密码体制的代理签名方案相比,不仅增加了用户身份的概念,还具有更完备的安全性.     

基于IBAS的SAML路径验证协议

在Web服务认证调用过程中,现有基于公钥基础设施(PKI)的签名机制在保证安全声明标记语言(SAML)断言的安全传递时会显著降低SOAP消息的传输效率。为此,提出基于身份聚合签名的SAML路径验证协议IBSPV,通过缩短签名值和验证公钥的长度,加快 SOAP消息的传输速度。在随机预言模型下分析证明IBSPV具有保证SAML断言的完整性、源不可伪造性以及传递路径不可篡改和抗 重放攻击等安全特性。通过比较IBSPV签名与PKI签名的断言长度,证明IBSPV协议具有更高的传输效率。     

Boneh-Boyen1基于身份加密体制的安全密钥分发

为了提高基于身份加密体制的用户密钥安全性,解决基于身份加密体制中的密钥托管问题成为一个重要课 题。提出了一种针对13onch-13oycn:基于身份加密体制的安全密钥分发方案,方案中系统的主密钥分片分别保存于一 个密钥生成中心和多个密钥隐私中心处,用户的私钥生成需要用户收到密钥生成中心和密钥隐私中心发来的多个私 钥分片,以避免密钥生成中心获取用户的私钥。在标准模型中证明了密胡分发方案能够保证密钥生成中心无法获取 用户的私钥,能够有效解决13onc卜13oycn:基于身份加密方案的密钥托管问题。     

New forward-secure public-key encryption without random oracles

Forward-secure public-key cryptography is an important technique for protecting private keys. It provides the benefits of frequent updating private keys without changing public keys. The most attractive property of forward security is that even if an attacker obtains the private key for the current time period, she still cannot compromise the private keys for the past time. In this paper, we newly present a forward-secure public-key encryption scheme without random oracles and prove it to be chosen-ciphertext secure in the standard model. In the proposed scheme, the ciphertext size and the decryption time have no correlation with the number of time periods and other performance indices have at most poly logarithmic complexities in terms of the number of time periods. As far as we know, it is the first forward-secure public-key encryption scheme that achieves direct chosen-ciphertext security in the standard model.     

A CPK-Based Identity Authentication Scheme for IoT

As the power Internet of Things (IoT) enters the security construction stage, the massive use of perception layer devices urgently requires an identity authentication scheme that considers both security and practicality. The existing public key infrastructure (PKI)-based security authentication scheme is currently difficult to apply in many terminals in IoT. Its key distribution and management costs are high, which hinders the development of power IoT security construction. Combined Public Key (CPK) technology uses a small number of seeds to generate unlimited public keys. It is very suitable for identity authentication in the power Internet of Things. In this paper, we propose a novel identity authentication scheme for power IoT. The scheme combines the physical unclonable function (PUF) with improved CPK technology to achieve mutual identity authentication between power IoT terminals and servers. The proposed scheme does not require third-party authentication and improves the security of identity authentication for power IoT. Moreover, the scheme reduces the resource consumption of power IoT devices. The improved CPK algorithm solves the key collision problem, and the third party only needs to save the private key and the public key matrix. Experimental results show that the amount of storage resources occupied in our scheme is small. The proposed scheme is more suitable for the power IoT.     

高效的可撤销SM9标识签名算法

SM9-IBS是我国在2016年公布的一种标识签名算法行业标准。标识签名算法虽然降低了系统管理用户公钥的复杂性,但是却存在密钥撤销的难题,此外SM9的特殊结构使得已有技术无法完全适用。为此,提出了一种可撤销SM9标识签名算法,可快速实现对用户签名权限的撤销和更新操作。该算法引入一棵完全子树,密钥中心借助该树为每个合法用户生成临时签名密钥,只有使用该密钥生成的签名才可以通过签名验证。在安全性方面,该算法在随机预言机模型中被证明在适应性选择消息和标识攻击模型下满足存在性不可伪造;在效率方面,该方案在密钥更新阶段当系统用户数量较大、被撤销用户数量较少时,密钥中心更新用户签名密钥的时间开销远小于Boneh等人的更新技术。     

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。     

标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案

多身份单密钥解密方案是基于身份加密方案的一个变体,用户的一个解密密钥可以对应于多个公钥(身份),即单一的密钥可以解密多个不同公钥加密下的密文。在双线性对,提出标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案。在判定性q-TBDHE假设下,证明了所提方案在适应性选择密文和身份攻击下是不可区分的。     

格上基于身份的广播加密方案

针对Wang等(WANG J, BI J. Lattice-based identity-based broadcast encryption. https://eprint.iacr.org/2010/288.pdf.)在随机预言机下提出的格基广播加密方案安全性较低且实用性较差的问题,利用盆景树扩展控制算法和一次签名算法构造了一个标准模型下基于格上错误学习(LWE)问题的身份基广播加密方案。首先利用一个编码函数替换随机预言机,将方案置于标准模型下;然后运行盆景树扩展控制算法生成用户的私钥和广播公钥;最后在加密阶段加入一次签名算法,提高方案的安全性。分析表明,相对于已有同类方案,新方案安全性较高达到了适应性攻击下选择密文安全(IND-ID-CCA)且方案具有动态扩展特性,能够通过用户身份矩阵的伸缩来实现用户的添加或删除,因此实用性较强。     

标准模型下基于身份的签名方案

在标准模型下构建安全高效基于身份的签名方案是目前密码学领域的热点研究问题之一。提出并实现一个标准模型下基于身份的签名方案,其安全性依赖于截断的确定性q-ABDHE假设,并被证明是选择ID-CMA安全的,且具有紧规约,同时该方案的公共参数及签名长度皆为常数级。通过与典型方案对比可知,该方案在参数及签名长度、签名用时以及模型复杂度和易实现性等方面具有一定的优势。而实验结果则表明,该方案在对不同类型文件进行签名操作时有着良好的性能表现,签名所用时间与签名文件大小呈线性变化关系。