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.     

标准模型下可证安全的身份基认证密钥协商协议

提出一个在标准模型下可证安全的双方身份基密钥协商协议.新协议的设计思想来源于Gentry的身份基加密方案.提出的新协议可工作于托管或者无托管两种模式.在标准模型下(即不利用随机预言假设),文中给出了该协议的安全性证明.新提出的协议与目前现有仅在随机预言模型中证明安全的协议相比,在计算和通信效率方面相当.     

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.     

标准模型下基于身份的认证密钥协商协议

由于在现实世界中无法实现随机预言模型,标准模型下可证安全的高效密码协议成为近年来的研究热点.现有的标准模型下可证安全的基于身份的认证密钥协商协议,要么以未经安全性证明的基于身份的加密方案为基础设计密钥协商协议,无法保证所提出密钥协商协议的安全性;要么在弱的安全模型中设计密钥协商协议,导致协议的安全性差.采用MTI协议族的思想,基于判定性q-ABDHE假设和判定性BDH假设,设计了一个新的基于身份的认证密钥协商协议IBAKA,并第1次在标准模型下证明该协议是eCK安全的.与现有的标准模型下基于身份的密钥协商协议相比,IBAKA协议的计算效率、通信效率等方面性能优越.     

标准模型下高效安全的基于身份多签密方案

针对已提出的基于身份多签密方案效率不高的问题,提出了一种高效安全的基于身份多签密方案。新方案消除了多次乘法运算,增加了密钥验证过程,并在标准模型下进行安全性分析及效率分析,证明了新方案可归约于CDH困难假定,计算量减少。与现有方案相比,新方案的安全性和多签密效率都得到了提高。     

基于身份的安全密钥交换方案

针对此前提出的一轮密钥交换方案都不满足密钥控制安全性的问题,提出了一个新的基于身份的密钥交换方案。新方案将两个基础密钥交换方案组合,并通过密钥管理中心转发密钥元素,有效地避免了密钥控制,并且每次生成会话密钥一次配对运算,效率比此前的基于身份的密钥交换方案有很大的提高。     

可证安全的身份门限解密机制研究

通过对以往门限解密机制的研究,在Boneh和Boyen工作的基础上,提出了一个在标准模型下可证安全的基于身份的门限解密机制。并在解决判定性（t,q,ε）-BDHI困难问题假设基础上,证明此机制在标准模型下是指定身份适应性选择密文安全的。     

标准模型下安全基于身份代理签密方案

针对现实中代理签密的安全问题,提出一种基于Gu等（GU K, JIA W J, JIANG C L. Efficient identity-based proxy signature in the standard model. The Computer Journal, 2013:bxt132）代理签名的标准模型下可证安全的基于身份代理签密方案。代理签密允许原始签密者授权签密能力给代理签密者,后者能够代表前者生成密文。该方案通过结合基于身份签密和代理签名,既保持了基于身份签密的优点,又具有代理签名的功能。分析表明,基于Diffie-Hellman问题假设下,所提方案满足机密性性和不可伪造性。与已知方案相比,代理密钥生成算法和代理签密算法中各需要2个对运算和1个对运算,方案效率更高。     

基于身份的移动网动态群组密钥协商方案

群组密钥协商是群组通信中非常重要的基本工具,如何得到一个安全有效的密钥协商协议是当前密码学研究中的一个重要问题。基于双线性对和随机预言模型,针对移动网络提出了一个动态群组密钥协商方案。此方案就计算复杂度和通信复杂度而言都是高效的,而且满足密钥协商所需要的安全要求。     

标准模型下基于身份的多接收者签密密钥封装

签密密钥封装机制能同时实现封装密钥的机密性和认证性。以Wa-IBE加密方案和PS-IBS签名机制为基础,提出一种标准模型下的身份基签密密钥封装机制(IBSC-KEM)和多接收者签密密钥封装机制(mIBSC-KEM)。新方案中的签名算法直接采用了PS-IBS签名,密钥封装算法采用了变形的WaIBE加密方案。因此,新方案的不可伪造性和机密性在标准模型下分别被规约为破解PS-IBS签名与WaIBE加密,具有可证明安全性。新方案可用于构建标准模型下安全的一对一和多对一认证与密钥交换方案。     

标准模型下高效的基于身份可净化签名方案

可净化签名方案中,净化者能够修改原消息的特定部分,不必与签名者交互就能生成修改消息的有效签名。利用双线性对,基于Waters技术和Li技术,提出一个标准模型下安全的基于身份可净化签名方案。安全性分析表明,所提方案能够满足不可伪造性、不可区分性和不可变性。和现有标准模型下安全方案相比,该方案计算效率高、通信代价小。     

标准模型下选择密文安全的基于身份加密方案

Waters在欧密2005上提出的基于身份加密方案是选择明文安全的,这就使得该方案很难应用于一些安全性要求较高的环境中。针对这一问题,设计了一个标准模型下选择密文安全的基于身份的加密扩展方案。该扩展方案基于Waters的方案,其密文中增加一个附加信息,而扩展方案是选择密文安全的,所以解决了Waters方案仅达到选择明文安全的问题。在标准模型下,扩展方案的安全性归约为判定性双线性Diffie-Hellman困难假设。安全性分析表明,扩展方案抵抗自适应选择密文攻击是不可区分的。     

标准模型下可证明安全的入侵容忍公钥加密方案

在传统的公钥加密方案中,一旦解密密钥泄漏,系统的安全性将完全丧失.特别是随着越来越多的加密系统被应用到移动的、安全性低的设备中,密钥泄漏显得难以避免.入侵容忍公钥加密的提出就是为了减小密钥泄漏对加密系统的危害,具有比前向安全加密、密钥隔离加密更强的安全性.在这种体制下,整个生命周期被分割成离散的时间阶段,公钥固定不变,密钥信息分享在解密者和基地中,前者独立完成解密操作,而后者则在每个时间周期中提供一个更新信息来帮助演化解密密钥.此外,每个时间段内有多次密钥刷新的操作,可以刷新解密者的密钥和基密钥.当解密者和基地被入侵时,只要不是同时被入侵,安全性就可以得到保证.即使入侵者同时入侵解密者和基地,也不会影响以前时间段密文的安全性.提出了一个入侵容忍公钥加密方案,所有费用参数关于总共时间段数的复杂性均不超过对数的平方.证明了该方案是标准模型下安全的.这是一个不需要随机预言的可证明安全的入侵容忍公钥加密方案.     

标准模型下一种实用的和可证明安全的IBE方案

组合公钥方案是一种用于基于身份密码体制中生成用户加密密钥和私钥的知名方案.针对组合公钥方案存在合谋攻击的问题,通过仅扩展该方案的私钥生成过程,实现了扩展方案的抗合谋攻击性.在此基础上构建标准模型下基于Decisional Bilinear Diffie-Hell man假设可证明安全的一种新的基于身份加密方案.最后,为了说明所构新方案的实用性,分析了扩展组合公钥方案的用户加密密钥抗碰撞性;对比了新方案和同类的3个知名方案在安全性证明的归约程度方面、加解密的时间复杂度方面和密文的长度方面的性能,表明了新方案在以上3点上具有目前最优的指标.因此新方案是相对较实用的.     

标准模型下可证安全的基于身份的门限环签密方案

签密是一个能够同时提供认证性和保密性的密码学术语,而它却比分别签名和加密具有更低的计算成本。环签密除具有签密的一般属性外,还具有匿名性。为了设计基于身份的门限环签密方案,利用秘密共享和双线性对技术, 提出了一种标准模型下基于身份的门限环签密方案,并对方案的安全性进行了分析。最后,通过计算Diffie-Hellman问题和判定性Diffie-Hellman问题的困难性,证明了该方案在适应性选择消息和身份攻击下的不可伪造性以及在适应性选择密文攻击下的不可区分性。     

一种安全有效的基于身份的聚合签名方案

聚合签名是一种将n个来自于n不同签名者对n个不同消息m的签名聚合成一个单一签名的数字签名技术。利用双线性对技术,提出了一种有效的基于身份的聚合签名方案。同已有的基于身份的聚合签名方案相比,该方案在签名验证方面具有较低的计算成本。最后利用计算Diffie-Hellman问题的困难性在随机预言模型下证明了该方案在适应性选择消息和身份攻击下的不可伪造性。     

新的标准模型下基于身份的代理签名方案

代理签名是原始签名者将其签名能力授权给代理签名者,从而代理签名者可以代表原始签名者对指定的消息进行签名.提出了一种新的基于身份的代理签名方案,并在标准模型下证明了方案是适应性选择消息和身份攻击下签名存在性不可伪造的,其安全性基于CDH假设是困难的.与现有标准模型下基于身份的代理签名方案相比,新方案的执行效率更高.     

一些可证安全签名方案的密码学分析

最近,Okamoto提出一个在标准模型下可证安全的签名方案,VictorK．Wei等人提出两个在标准模型下可证安全的短签名方案。在本文中,我们指出这三个方案在多用户环境下是不安全的,不能抵抗强密钥替换攻击。在这种攻击中,一个敌手能够生成新的公钥满足合法签名者生成的合法签名。