基于双线性对的无证书代理重加密方案

无证书公钥密码体制是在基于身份的公钥密码体制的基础上提出的新型公钥密码体制,它避免了密钥托管问题,也不需要使用公钥证书。代理重加密可以针对同一明文,实现不同用户公钥加密的密文之间的转换,在这个过程中半可信的代理者不能获得关于消息M的任何信息。文中将无证书公钥密码体制和代理重加密结合起来,介绍了一个基于双线性对的无证书代理重加密方案,该方案在标准模型下是抗适应性选择消息攻击的。     

基于证书代理重加密方案

代理重加密方案使一个半可信的代理者将用委托者的公钥加密的密文转换成用受委托者公钥加密的密文,在转换其间代理者不能获得相关的明文信息。基于证书的公钥密码体制克服了传统公钥密码体制和基于身份密码体制的缺点与不足,为此将证书加密体制与代理重加密结合起来,提出了一个在随机预言模型下的适应性选择密文安全的基于证书代理重加密方案。     

多用户环境下无证书认证可搜索加密方案

可搜索加密技术的提出使用户能够将数据加密后存储在云端,而且可以直接对密文数据进行检索。但现有的大部分可搜索加密方案都是单用户对单用户的模式,部分多用户环境下的可搜索加密方案是基于传统公钥密码或基于身份公钥密码系统,因此这类方案存在证书管理和密钥托管问题,且容易遭受内部关键词猜测攻击。该文结合公钥认证加密和代理重加密技术,提出一个高效的多用户环境下无证书认证可搜索加密方案。方案使用代理重加密技术对部分密文进行重加密处理,使得授权用户可以利用关键字生成陷门查询对应密文。在随机预言模型下,证明方案具有抵抗无证书公钥密码环境下两类攻击者的内部关键词猜测攻击的能力,且该方案的计算和通信效率优于同类方案。     

面向移动云计算的多要素代理重加密方案

云与移动计算的融合使用户能够更方便快捷地获取数据和服务,但是由于云平台和移动通信网络的开放性,如何在移动云计算环境下实现数据安全的访问和使用成为了亟待解决的问题。设计了一种基于多要素访问控制条件的代理重加密方案,包含系统模型、重加密算法及重加密密钥描述方法。基于该方案,云计算数据中心通过移动用户的访问请求,获取用户的客观访问控制条件,为用户生成相应的重加密密文,用户使用自身私钥即可对授权数据解密。在不增加用户密钥管理量的前提下,实现了移动云计算的多要素代理重加密。     

高效的选择密文安全的单向代理重加密方案

针对如何构造一个在标准模型下高效的选择密文安全的单向代理重加密方案这个问题,提出了一种新的、高效的单向代理重加密方案,并且在标准模型下证明了方案在自适应攻陷模型下的选择密文安全性。所提方案与LV方案相比,在安全性和效率方面都有所提升,与WJ方案相比,在同等安全条件下,运算效率有所提高。     

基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案及其应用

为了提高同态加密算法在多用户云计算场景下的实用性,构造了一个基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案。首先利用密文扩张思想提出了一种新的NTRU型多密钥同态密文形式,并基于此设计了相应的同态运算和重线性化过程,从而形成一个支持分布式解密的NTRU型多密钥同态加密方案;然后借助于密钥交换思想设计了重加密密钥和重加密过程,将代理重加密功能集成到该NTRU型多密钥同态加密方案中。所提方案保留了多密钥同态加密和代理重加密的特性,而且在用户端的计算开销较低。将所提方案应用于联邦学习中的隐私保护问题并进行了实验,结果表明,所提方案基本不影响联邦训练的准确率,加解密、同态运算和重加密等过程的计算开销也可接受。     

非对称双线性对下的基于身份的加密方案

基于身份的加密是一种直接以用户的身份作为公钥的加密方案。自提出以来,利用双线性对实现基于身份的加密方案的案例已经有很多,但是这些方案大都是采用对称的双线性对,即要求作为映射输入的两个群相同。这无疑缩小了映射中所选取的椭圆曲线的范围,将在一种更一般的条件下,即在非对称双线性对下,基于判定性双线性Diffe-Hellman（BDHE）难解问题在标准模型下构造出一种新型的基于身份的加密方案,并证明其在标准模型下具有不可区分的选择身份的选择明文（IND-sID-CPA）安全性。     

格上基于身份的单向代理重签名

代理重签名是简化密钥管理的重要工具,能够提供路径证明和简化证书管理等。目前的代理重签名方案都是基于整数分解与离散对数的,其在量子环境下都不安全。针对这个问题,该文利用原像抽样技术与固定维数的格基委派技术,基于格上的小整数解问题(Small Integer Solution, SIS)的困难性,构造了格上基于身份的代理重签名方案。该方案具有单向性,多次使用性等性质。与其它具有相同性质的基于身份的代理重签名相比,该方案具有验证开销小,渐近复杂度低等优点。     

具有固定公钥和私钥长度的广播加密方案

利用双线性配对技术提出一个新的基于身份的广播加密方案。在标准模型下,证明了该方案具有适应性攻击安全模型下选择明文安全性。方案中的公钥参数和用户私钥均为固定长度,密文长度较短,并且,新方案还满足完全抗同谋攻击。与现有的广播加密方案相比,新方案更适用于存储量小的系统。     

基于代理重加密的区块链数据受控共享方案

区块链以分布式共享全局账本的形式存储交易数据，数据共享难以实现隐私保护和可用性之间的平衡，现有的区块链数据共享方案在进行隐私保护的同时可用性较低，有效实现区块链数据访问权限的动态调整是一个挑战性问题.为此，本文提出基于代理重加密的区块链数据受控共享方案.首先，基于SM2构造代理重加密算法，并借此设计区块链数据受控共享方案，利用代理重加密保护交易数据隐私实现数据安全共享.其次，提出用户权限动态调整机制，区块链节点分工代理并对重加密密钥参数分割管理，实现用户访问权限确定性更新，交易数据的可见性得到动态调整.最后，安全性和性能分析表明，本方案可以在保护交易隐私的同时，实现区块链数据动态共享，并且在计算开销方面具有优势，更好地适用于区块链数据受控共享.     

Resplittable threshold multi-broker proxy re-encryption scheme from lattices

Two different encryption schemes and Lagrange polynomial were used to construct a resplittable threshold multi-broker proxy re-encryption scheme on the lattice,namely the encryption in the ciphertext input and output side was different from the encryption in the re-encryption side which make the bound of noise was more relaxed.Threshold multi proxy not only ensure the safety of re-encryption key,but also ensure re-encryption scheme can still work even if the individual proxy could not provide normal services.The scheme is proven IND-UniRTPRE-CPA secure.     

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.     

格上基于身份的增量签名方案

将基于身份的密码学思想应用于增量签名中,提出了基于身份的增量签名概念,并基于格上困难问题设计了一种基于身份的增量签名方案。在标准的小整数解困难假设下,所提方案在标准模型下满足适应性选择身份和选择消息攻击下的不可伪造性。理论分析和实验结果表明,所提增量签名算法比标准签名算法具有更高的计算效率。     

Identity‐based proxy signature over NTRU lattice

Proxy signature scheme is an important cryptographic primitive, for an entity can delegate his signing right to another entity. Although identity‐based proxy signature schemes based on conventional number‐theoretic problems have been proposed for a long time, the researchers have paid less attention to lattice‐based proxy signature schemes that can resist quantum attack. In this paper, we first propose an identity‐based proxy signature scheme over Number Theory Research Unit (NTRU)‐lattice. We proved that the proposed paradigm is secure under the hardness of the γ‐shortest vector problem on the NTRU lattice in random oracle model; furthermore, the comparison with some existing schemes shows our scheme is more efficient in terms of proxy signature secret key size, proxy signature size, and computation complexity. As the elemental problem of the proposed scheme is difficult even for quantum computation model, our scheme can work well in quantum age.     

RLWE-based ciphertext-policy attribute proxy re-encryption

To solve LWE-based proxy re-encryption schemes cannot achieve fine-grained access and low efficiency problem,a ciphertext-policy attribute-based proxy re-encryption scheme was proposed.The scheme based on linear secret sharing scheme,RLWE and attribute encryption could shorten the key size,reduce the ciphertext space and improve the efficiency of encryption and decryption.At the same time,the linear secret sharing matrix was used as an access matrix to meet the requirements of authorized person fine-grained commissioning control and to resist the collusion between the agent and the authorized person.In addition,the proposed scheme is shown to be secure under the ring learning with errors assumption in the standard model.     

NTRU格上高效的身份基线性同态签名方案

针对现有的格上身份基线性同态签名方案密钥存储量大、结构复杂导致方案实际运行效率相对偏低的问题,提出了一个NTRU(Number Theory Research Unit)格上高效的身份基线性同态签名方案。首先在密钥生成阶段利用NTRU密钥生成算法产生主密钥,接着采用格基委派算法给出身份签名私钥,最后运行NTRU格上原像抽样算法产生出线性同态签名。对方案的安全性证明与性能分析结果表明,新方案满足正确性,具有弱内容隐私性。在随机预言机模型下,该方案在小整数解问题困难性条件下满足适应性选择身份和选择消息的存在性不可伪造性。同时,由于采用NTRU格的特殊结构,新方案在密钥量与运行效率方面与已有方案相比较均具有显著的优势,这对于计算资源受限环境的同态认证中具有重要的应用价值。     

Attribute-based proxy re-encryption scheme with multiple features

A ideal proxy re-encryption scheme has five features,such as one-way encryption,non-interaction,repeatability,controllability and verifiability.The existing schemes,however,have only two or three of the five features,which reduces the utility of them to some extent.For this,a new ciphertext-policy attribute-based proxy re-encryption (CP-ABPRE) scheme with the above five features was proposed.In the proposed scheme,the cloud proxy server could only re-encrypt the ciphertext specified by the delegator by using the re-encryption key,and resist the collusion attack between the user and the proxy satisfying the re-encryption sharing policy.Most of encryption and decryption were outsourced to cloud servers so that it reduced the computing burden on the user’s client.The security analysis show that the proposed scheme resists the selective chosen plaintext attack (SCPA).     

标准模型下基于身份的高效动态门限代理签名方案

基于身份的门限代理签名方案大都是在随机预言模型下进行安全证明,并且方案中每个代理人的代理签名密钥在有效期内都是固定不变的。在已有的基于身份的签名方案基础上,利用可公开验证秘密分享技术提出了一个在标准模型下可证安全的基于身份的(t,n)-动态门限代理签名方案。方案中代理人的代理签名密钥可以定期更新,而且代理签名验证过程只需要常数个双线性对运算,因此方案具有更好的动态安全性和较高的效率。