UC安全的自认证盲签密协议

自认证盲签密(self-certified blind signcryption,SCBSC)协议能够同时实现公钥加密和盲签名,并且当发送方与接收方对签名存在争议时,任何第三方都能验证签名的有效性。然而,现有的自认证盲签密协议还不具有UC(universally composable)安全性,针对这个问题,引入UC安全框架,利用该框架可以模块化分析与设计自认证盲签密协议。定义了自认证盲签密协议在UC安全框架下对应的理想函数;证明了在适应性敌手模型下,自认证盲签密协议实现该理想函数,当且仅当签密协议满足不可区分适应性选择密文攻击(indistinguishability against adaptive chosen-ciphertext attacks,IND-CCA2)。     

一个有效的多PKG环境下基于身份签密方案

多PKG环境下的签密机制是域间实体认证和保密通信的有效手段.文中提出了一个新的多PKG环境下基于身份的签密方案,方案使用了Waters基于身份加密体制及现有的基于身份签密体制的构造思想,并利用"⊕"运算和抗碰撞Hash函数消除了签密密文与明文之间的对应关系,从而保证了方案的语义安全.文中的方案实现了标准模型下的可证明CCA安全和存在不可伪造性;且当新方案退化为单个PKG环境时,与其它标准模型下的安全方案相比,该方案仍有稍高的效率.     

无证书签密的通用可组合机制

在通用可组合框架(UC framework)下研究无证书的签密协议.针对无证书签密协议(CLSC)的安全性不满足通用可组合性,根据无证书签密协议的安全需求,构建安全模型即理想函数.在F-混合模型下构造无证书签密协议,证明该协议安全实现理想函数的条件是满足在适应性选择密文攻击下的不可区分性(IND-CCA2).基于离散对数问题实现一个具体的签密协议实例,验证了模型的有效性.     

基于ECC的广义门限签密方案设计

为了满足群组之间相互通信时同时需要加密和认证的要求,设计了一个基于椭圆曲线密码体制的广义门限签密方案,该方案能够同时实现,门限签密和,门限共享解签密。在门限共享解签密阶段,利用Chaum-Pedersen离散对数等式知识证明协议的思想实现了对群组成员中恶意成员的检测。通过对该方案进行的安全性分析和效率分析结果表明,该方案可以用较小的计算代价和通信代价安全地实现群组通信中的保密和认证。     

基于同态加密机制的无线群组密钥分配协议

根据无线群组通信的特点,基于同态加密机制采用集中式与分布式管理相结合的方法,提出一种新的安全无线群组密钥分配协议。该协议提供群组成员的认证和匿名性,具有前向保密性和后向保密性。协议初始化阶段完成了大部分计算,减少用户终端在协议执行过程中的计算量,满足无线群组通信的实时要求。分析表明,新协议安全性高,计算复杂度低,实时性好,简单且易于实现,适用于无线网络环境。     

一类面向群组通信的通用门限签密方案的安全性研究分析

为更有效地进行群组签密及消息共享验证,彭长根等(彭长根,李祥,罗文俊.一种面向群组通信的通用门限签密方案［J］.电子学报,2007,35(1):64-67)提出了一种面向群组通信的通用门限签密方案(Peng方案),而后王勇兵(王勇兵.一种门限签密方案的分析与改进［J］.计算机工程与应用,2012,48(1):125-127)对Peng方案进行了安全性分析指出其在管理群组及成员的公私钥方面存在的安全漏洞,并提出一种改进方案(Wang方案)。由于上述两方案采用了类似的加密方法,通过给定具体的攻击方式：即部分签密组成员在生成加密密钥时合谋作弊,就能在群组签密中隐匿个人签名信息达到签名抵赖的目的;指出了Peng方案及Wang方案均存在安全漏洞,并针对该安全漏洞及Wang所述的攻击,提出一种新的改进方案,该方案不仅继承上述方案的优点,而且在签密参数交换过程中更具效率。     

面向无人装置协同操作的安全认证协议

无人装置协同操作动态组网需要安全的群组通信。依据无线环境中的不同安全域,提出了一种具有身份保护的安全组网协议。该协议采用基于身份的匿名签名算法设计了安全组网机制,实现了传感器节点、作动器节点、密钥分发中心和控制台的四方安全认证和密钥交换,并为安全域内的无人操作装置建立了安全传输通道;采用匿名身份认证与可追溯机制相结合的方式,构建了无人操作装置间动态组网和数据安全传输,以为协同操作提供实时、安全的数据通道,实现无人操作装置在传感器和作动器级的协同。     

基于双向令牌的可扩展及可靠的群组成员管理

面向有线因特网的群组通信已研究多年,目前仍是研究热点之一,尤其是将现有研究成果扩展到移动与无线网络环境方面.研究了移动群组通信,该问题涉及群组成员关系动态性(成员加入及退出)、成员位置动态性(移动主机的移动性)和网络动态性(结点或链路出错).提出了适合于移动群组通信的基于双向令牌的层次环模型(也称为层次环结构)以解决该问题.该模型是逻辑环与逻辑树的结合模型,它利用了逻辑环的简单性和逻辑树的可扩展性.更为重要的是,这样的结合使得基于层次环结构的群组通信协议比现有的基于树结构的协议更可靠.理论分析和模拟研究表明:(1)当群组规模增大时,该协议的可扩展性很好;(2)该协议具有很高的可靠性.该协议特别适合于服务提供者和网络运营商将其计算设备分层次部署的情况,这时就要求每台计算设备都能局部化地维护其兄弟和父亲设备的信息.     

一种可认证的群组密钥协商协议

群组密钥协商协议可以使得所有组员协商出一个相同的密钥,该密钥可以被用到后续的组员之间的安全通信中,保证群组通信的机密性、完整性和真实性。本文在可认证双方密钥认证协议和BD群组密钥协商协议的基础上,提出了一种可认证的群组密钥协商协议(ABD)。和BD相比,ABD不仅能抵抗被动攻击还能抵抗主动攻击。     

群组密码的对等VPN系统及多播密钥分发协议

互联网经济的发展,使得企业在大范围内建立连接各种分支机构网络的需求日益强烈,原有采用集中式网关模式的VPN逐渐转向采用对等技术的VPN系统.现有采用两方密钥交换方法的对等VPN技术更适用于两两通信,而在多节点通信中,由于隧道密钥相互独立,不同隧道加密的累计延迟将增加消息同步接收的困难.针对这一问题,提出一种被称为GroupVPN的对等VPN框架,通过设计具有非中心化、高扩展性的多播密钥分发协议,提高对等VPN中的多播通信效率.该框架在安全隧道层的基础上新增了便于动态群组管理、高效密钥分发的群组管理层,结合公钥群组密码下的广播加密方案,实现具有选择和排除模式的高效密钥分发,保证协议在SDH假设下满足数据私密性、数据完整性、身份真实性这3方面安全性要求.实验分析结果表明：该协议的通信耗时和密钥存储开销与群组规模无关,可将通信延迟限制在会话密钥共享阶段,提高系统性能.     

一个前向安全的基于签密的密钥协商协议*

安全有效地传递信息是计算机安全通信研究领域的主要目标。借鉴Zheng和张串绒将签密技术运用到密钥协商协议中的思想,利用基于身份的签密方案,提出一种具有前向安全性的密钥协商协议。该协议在具有基于身份的公钥密码体制特点的同时,又拥有签密技术的优点。与已有的方案相比,该密钥协商协议除了具有机密性、认证性、还具有前向安全性的特点。     

基于身份签密的身份认证模型

身份认证方案是实现访问控制的重要工具.结合基于身份的签密思想和零知识协议,给出了一个身份认证方案模型,该模型可以实现通信双方的互认证,且可被任何一个基于身份的签密方案实例化.给出的实例化是以现存比较高效的一个基于身份的签密方案进行的.分析了实例化后方案的安全性,结果表明它可以避免重放攻击、伪造攻击、中间人攻击等常见攻击,且该方案可以容易地扩展为一个可认证的密钥协商方案.     

An ID-based authenticated dynamic group key agreement with optimal round

Group key agreement protocols are crucial for achieving secure group communications.They are designed to provide a set of users with a shared secret key to achieve cryptographic goal over a public network.When group membership changes,the session key should be refreshed efficiently and securely.Most previous group key agreement protocols need at least two rounds to establish or refresh session keys.In this paper,a dynamic authenticated group key agreement(DAGKA) protocol based on identity-based cryptography is presented.By making use of the members’ values stored in previous sessions,our Join and Leave algorithms reduce the computation and communication costs of members.In the proposed protocol,Setup and Join algorithms need one round.The session key can be refreshed without message exchange among remaining users in Leave algorithm,which makes the protocol more practical.Its security is proved under decisional bilinear Diffie-Hellman(DBDH) assumption in random oracle model.     

群密钥分配的动态安全性及其方案

相对于端到端的通信、安全群组通信更为复杂,从基本算法,系统及安全协议到安全实现都存在需解决的问题,安全群通信的一个基本方法是所有群成员共享一个群密钥、如何将群密钥安全有效地分配给群组的成员是安全群通信应用的一个基本问题,它的难点在于群线的动态性,针对该问题,目前已提出了各种解决方案,这些方案大致可分为两类：集中式管理和分布式管理,现有的群密钥分配方案分析,该文提出了可扩展的安全群密钥分配方案的教学模型,基于该模型形式地定义了群密钱分配的动态安全性,现有群密钥分本的数学描述只能刻画群密钥分配静态的安全性,与之相比该文提出的模型是更为实用的。随后,定义了群密钥分配方案的方法,作为这种构造方法的应用实例,提出了一个新的适用于大数量的,动态组播群组的群密钥分配方案,该方案采用分层管理结构,可高效地处理群成员的动态加入和退出,在单向函数假设条件下,它的安全性是可证明的,不依赖计算复杂性密码学假设,该方案中可以通过设立了群管理员分散对成员的管理,降低群中心管理员的负担,因而,可灵活应用于集中式和分布式的应用环境。     

An improved semantically-secure identity-based signcryption scheme in the standard model

Recently, Yu et al. proposed the first identity-based signcryption scheme without random oracles and proved it was semantically secure in the standard model. However, in this paper we find that their scheme actually does not reach the semantic security as they claimed. To make up for this defect, we propose a rescue scheme and show our improvement is really secure in the standard model based on the intractability of the Decisional Bilinear Diffie-Hellman assumption.     

Using IND-CVA for constructing secure communication

Within the framework of UC (universally composable) security, a general method is presented to construct a secure channel protocol with using IND-CVA (indistinguishability of encryption scheme under ciphertext verification attacks). A channel protocol with using the method first invokes an ideal keyexchange protocol to get a session key, and then computes the messages with an authenticated encryption scheme. The paper shows that a channel protocol is UC secure if and only if the underlying authenticated enc...     

群盲签名的通用可组合性研究

协议的UC安全性可以确保它在并发环境下运行的安全性。本文在UC框架下提出了一个群盲签名的理想函数,并在离散对数假设下构造了一个具有UC安全的群盲签名协议。然后,分析了此协议的安全性并详细地证明了群盲签名可以安全实现理想函数。     

可实现隐私保护的多接收者异构聚合签密方案

考虑到异构密码系统中的安全通信与隐私保护,提出了一个无证书密码系统到基于身份密码系统的异构签密方案,允许多个发送者与多个接收者进行安全通信并为系统中的发送者实现了匿名,只有信任机构可追踪发送者的真实信息。对于接收者,通过应用拉格朗日插值公式防止了向未授权用户泄露合法接收者的用户信息。在随机预言模型下证明了本方案满足适应性选择密文攻击以及适应性选择消息攻击下的不可区分性和存在性不可伪造。实验结果表明,本方案有效地提高了系统的计算效率。     

使用ECC的身份混合签密方案

身份混合签密能够高效封装对称密钥和安全传输数据.针对现有身份混合签密方案计算复杂度高的问题,集成身份混合签密和椭圆曲线密码学(ECC)中的双线性映射,构造了一种使用ECC的身份混合签密方案.证明了所构造的方案在随机预言模型下满足co-BDH假设下的保密性和co-CDH假设下的不可伪造性.由于该方案通信成本低且计算效率高,因而能够更好地满足密码学应用需求.