SA-IBE:一种安全可追责的基于身份加密方案

基于身份加密(Identity-Based Encryption, IBE)方案中,用户公钥直接由用户身份得到,可以避免公钥基础设施(Public Key Infrastructure, PKI)系统的证书管理负担。但IBE存在密钥托管问题,即私钥生成器(Private Key Generator, PKG)能够解密用户密文或泄漏用户私钥,而现有解决方案一般需要安全信道传输私钥,且存在用户身份认证开销大或不能彻底解决密钥托管问题的缺陷。该文提出一种安全可追责的基于身份加密方案,即SA-IBE方案,用户原私钥由PKG颁发,然后由多个密钥隐私机构并行地加固私钥隐私,使得各机构无法获取用户私钥,也不能单独解密用户密文;设计了高效可追责的单点PKG认证方案;并采用遮蔽技术取消了传输私钥的安全信道。文中基于标准的Diffie-Hellman假设证明了SA-IBE方案的安全性、解决密钥托管问题的有效性以及身份认证的可追责性。     

空间网络中基于身份的分布式密钥管理研究

为解决在空间网络中实施集中式密钥管理困难以及维护公钥证书开销过大等问题,论文设计了一种基于身份的分布式密钥管理方案。结合空间网络特点,给出了分布式私钥生成中心的构建方法。并利用Boneh和Franklin提出的基于身份的公钥加密体制,设计了私钥更新、主密钥分量更新和会话密钥协商等策略。分析和仿真验证,该方案能满足安全要求,具有较好的扩展性。     

适合ad hoc网络无需安全信道的密钥管理方案

密钥管理问题是构建ad hoc安全网络系统首要解决的关键问题之一.针对ad hoc网络特点,提出了一个无需安全信道的门限密钥管理方案.该方案中,可信中心的功能由局部注册中心和分布式密钥生成中心共同实现,避免了单点失效问题;通过门限技术,网络内部成员相互协作分布式地生成系统密钥;利用基于双线性对的公钥体制实现了用户和分布式密钥生成中心的双向认证;通过对用户私钥信息进行盲签名防止攻击者获取私钥信息,从而可以在公开信道上安全传输.分析表明该方案达到了第Ⅲ级信任,具有良好的容错性,并能抵御网络中的主动和被动攻击,在满足ad hoc网络安全需求的情况下,极大地降低了计算和存储开销.     

移动ad hoc网络预分配非对称密钥管理方案

为了降低移动ad hoc网络非对称密钥管理中的通信开销,基于组合公钥思想,将ElGamal方案与预分配密钥方式相结合,提出一种基于身份的预分配非对称密钥管理方案(PAKMS)。该方案通过私钥生成中心为节点预分配主密钥子集及基于时间获得节点密钥更新的方式,从方法上降低了移动ad hoc网络非对称密钥管理中的通信开销;私钥生成中心为节点预分配主密钥子集的方式也使节点在网络运行阶段不再依赖私钥生成中心为节点分配和更新密钥。由此,弱化了基于身份密钥管理中存在的私钥托管问题对网络安全的影响。与典型方案对比分析表明,该方案在提供节点密钥更新服务的情况下能够有效降低网络通信开销。此外,对方案的安全性进行了详细证明。     

MANET中基于信任门限的身份密钥管理方案

MANET是一种特殊的移动自组织网络,由于无线链路的不可靠性和拓扑结构的多变性,它面临着许多安全挑战.文中给出了一种基于信任门限的身份密钥管理方案,通过信任门限判断来提高部分分布式身份密钥管理的安全性,并加入了虚拟的节点证书撤销机制,使用了基于身份的密码来减少计算量.     

基于属性的多授权中心身份认证方案

针对现有的基于属性的身份认证方案均是基于单授权中心实现的,存在密钥托管问题,即密钥生成中心知道所有用户的私钥,提出了一种基于属性的多授权中心的身份认证方案。所提方案结合分布式密钥生成技术实现用户属性私钥的(t,n)门限生成机制,可以抵抗最多来自t-1个授权中心的合谋攻击。利用双线性映射构造了所提方案,分析了所提方案的安全性、计算开销和通信开销,并与同类型方案做比较。最后,以多因子身份认证为例,分析了所提方案在电子凭据应用场景中的可行性。分析结果表明,所提方案具有更优的综合性能。     

一种安全的自组织证书管理方案

公钥证书是公开密钥的重要载体。随着以Ad Hoc为代表的自组织网络、分布式网络的发展,需要安全的可对公钥证书的生成、发布、更新、验证、撤销等实现自治管理的自组织证书管理方案。论文提出了一种安全的证书自组织管理方案,该方案利用单向哈希链,实现了无在线可信第三方的证书自组织管理。该方案的安全性同时依赖于节点私钥与单项哈希链的安全,具有更好的安全特性。     

一种CA私钥安全管理方案

CA(certificate authority)是PKI中的重要组成部分,负责签发可以识别用户身份的数字证书.CA的私有密钥一旦泄露,它所签发的所有证书将全部作废.因此,保护CA私钥的安全性是整个PKI安全的核心.本文介绍的CA私钥安全管理方案主要基于门限密码技术.通过将不同的密钥份额分布在不同部件上、任何部件都无法重构私钥,来确保在密钥产生、分发及使用过程中,即使部分系统部件受到攻击或系统管理人员背叛,也不会泄漏CA的私钥,CA仍可以正常工作.     

SINET中组密钥管理方案研究

文章介绍了空间信息网络研究的背景、目的和意义,由其巨大的安全等威胁确定需要组密钥管理来保障其安全和性能;分析了组密钥管理的拓扑结构后确定分层分组式更适合空间信息网络的特性,并给出其典型结构逻辑密钥树方案的安全性能分析及相关改进方案的介绍;在研究空中网络组密钥管理方案后发现整个空间网络架构的密钥管理方案、空间信息网络的私钥更新方案研究很少,文章给出研究思路;并给出密钥更新节点的在线解决办法,最后提出展望。     

无线传感器网络中自治愈的群组密钥管理方案

 群组密钥管理的自治愈机制是保证无线传感器网络在不可靠信道上进行安全群组通信的重要 手段.基于采用双方向密钥链的群组密钥分发与撤销方法,提出了一个无线传感器网络中具有撤销能力的自治愈群组密钥管理方案.该方案实现了群组密钥的自治愈功能和节点撤销能力, 能够满足在较高丢包率的无线通信环境下传感器网络群组密钥管理的安全需求,确保了群组密钥保密性、前向保密性和后向保密性等安全属性.性能分析表明,该方案具有较小的计算和通信开销,能够适用于无线传感器网络.     

Analysis and improvement on identity-based cloud data integrity verification scheme

Many individuals or businesses outsource their data to remote cloud.Cloud storage provides users the advantages of economic convenience,but data owners no longer physically control over the stored data,which introduces new security challenges,such as no security guarantees of integrity and privacy.The security of two identity-based cloud data integrity verification schemes by Zhang et al and Xu et al respectively are analysed.It shows that Zhang et al.’s scheme is subjected to secret key recovery attack for the cloud servers can recover user’s private key only utilizing stored data.And Xu et al.’s scheme cannot satisfy security requirements of soundness.Based on Xu et al.'s scheme,a modified identity-based cloud data integrity verification scheme is proposed.A comprehensive analysis shows the new scheme can provide the security requirements of soundness and privacy,and has the same communication overhead and computational cost as Xu et al.’s scheme.     

Revocable identity-based proxy re-signature scheme in the standard model

User revocation is necessary to the practical application of identity-based proxy re-signature scheme.To solve the problem that the existing identity-based proxy re-signature schemes cannot provide revocation functionality,the notion of revocable identity-based proxy re-signature was introduced.Furthermore,the formal definition and security model of revocable identity-based proxy re-signature were presented.Based on proxy re-signature scheme and binary tree structure,a revocable identity-based proxy re-signature scheme was proposed.In the proposed,scheme,the user's signing key consists of two parts,a secret key and an update key.The secret key transmitted over the secure channel is fixed,but the update key broadcasted by the public channel is periodically changed.Only the user who has not been revoked can obtain the update key,and then randomize the secret key and update the key to generate the corresponding signature key of the current time period.In the standard model,the proposed scheme is proved to be existentially unforgeable against adaptive chosen-identity and chosen-message attacks.In addition,the proposed scheme has properties of bidirectionality and multi-use,and can resist signing key exposure attacks.The analysis results show that the proposed scheme can efficiently revoke the user and update the user’s key,and thus it has good scalability.     

Identity-Based User Authenticated Key Agreement Protocol for Multi-Server Environment with Anonymity

A multi-server environment is an important application paradigm in the Internet of Things (IoT). It enables a user access services from different vendors without having to go through multiple registration. The privacy of one who desires to access these services is often crucial. In order to access this service in a manner that assures user privacy, a user needs to be anonymously authenticated independent of the vendors’ services. However, existing identity-based anonymous schemes are only suitable for the client-server domain. Moreover, these schemes provide conditional anonymity which presupposes that if an adversary discovers the user’s private key, the identity can easily be recovered and misused. To avoid this situation, a new unconditional anonymity identity-based user authenticated key agreement scheme for IoT multi-server environment is introduced in this paper. Our protocol applies a ring signature to allow users to anonymously authenticate themselves in the severs without revealing their identities. Hence, an adversary cannot recover the user’s identity even when the user’s private key is known. We further provide a security proof in the random oracle model. Compared with the existing protocols, our proposed scheme is well fitting for mobile phone applications and guarantees the privacy of users in IoT multi-server domain.

     

一种标准模型下无证书签名方案的安全性分析与改进

无证书签名具有基于身份密码体制和传统公钥密码体制的优点，可解决复杂的公钥证书管理和密钥托管问题.Wu和Jing提出了一种强不可伪造的无证书签名方案，其安全性不依赖于理想的随机预言机.针对该方案的安全性，提出了两类伪造攻击.分析结果表明，该方案无法实现强不可伪造性，并在"malicious-but-passive"的密钥生成中心攻击下也是不安全的.为了提升该方案的安全性，设计了一个改进的无证书签名方案.在标准模型中证明了改进的方案对于适应性选择消息攻击是强不可伪造的，还能抵抗恶意的密钥生成中心攻击.此外，改进的方案具有较低的计算开销和较短的私钥长度，可应用于区块链、车联网、无线体域网等领域.     

Novel hierarchical identity-based encryption scheme from lattice

Aiming at the high complexity in user’s private key extraction and large expansion ratio of trapdoor size in previous hierarchical identity-based encryption (HIBE) schemes,a new HIBE scheme was proposed.The implicit extension method to improve preimage sampling algorithm was used,and then combined the improved algorithm with MP12 trapdoor delegation algorithm to construct an efficient HIBE user’s private key extraction algorithm.Finally,the new extraction algorithm and the Dual-LWE algorithm was integrated to complete the scheme.Compared with the similar schemes,the efficiency of the proposed scheme was improved in system establishment and user’s private key extraction stage,the trapdoor size grows only linearly with the system hierarchical depth,and the improved preimage sample algorithm partly solves the Gaussian parameter increasing problem induced by MP12 trapdoor delegation.The security of the proposed scheme strictly reduces to the hardness of decisional learning with errors problem in the standard model.     

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。     

An Improved and Secure Two-factor Dynamic ID Based Authenticated Key Agreement Scheme for Multiserver Environment

The smart card based password authentication scheme is one of the most important and efficient security mechanism, which is used for providing security to authorized users over an insecure network. In this paper, we analyzed major security flaws of Jangirala et al.’s scheme and proved that it is vulnerable to forgery attack, replay attack, user impersonation attack. Also, Jangirala et al.’s scheme fail to achieve mutual authentication as it claimed. We proposed an improved two factor based dynamic ID based authenticated key agreement protocol for the multiserver environment. The proposed scheme has been simulated using widely accepted AVISPA tool. Furthermore, mutual authentication is proved through BAN logic. The rigorous security and performance analysis depicts that the proposed scheme provides users anonymity, mutual authentication, session key agreement and secure against various active attacks.     

ITBES：一种基于门限与身份的WSN加密签名方法

为了提高基于身份的加密签名（IBES）系统中密钥生成中心（PKG）的可信性,采用门限密码学中的（t,n）秘密共享方法,对Xavier IBES算法进行了改进,将主密钥s共享于n个对等的可信第三方PKG之间,并且将改进后的新的基于门限与身份的加密签名一体化方法（ITBES）应用于无线传感器网络,从方法的复杂性、存储需求、安全性方面进行了分析,结果表明我们的方法能够提高PKG可信性,加强无线传感器网络的安全。     

对一个基于身份的多重签密方案的分析和改进

Waters提出了一个标准模型下的基于身份的加密和签名方案,Paterson和Schuldt在此基础上提出了一个基于身份的签名方案.Zhang和Xu在上述两个方案的基础上,提出了一个基于身份的多重签密方案.本文指出Zhang-Xu的方案会受到私钥随机化攻击,并在标准模型下提出了一个改进的基于身份的多重签密方案,其中将解...