A new provably secure certificateless short signature scheme

Certificateless public key cryptography simplifies the complex certificate management in the traditional public key cryptography and resolves the key escrow problem in identity-based cryptography. In 2007, Huang et al. revisited the security models of certificateless signature scheme. They classified adversaries according to their attack power into normal, strong, and super adversaries (ordered by their attack power). Recently, Du and Wen proposed a short certificateless signature scheme and presented that their scheme is secure against the strong adversary in the random oracle model. In this paper, we show that their short signature scheme is insecure against the strong adversary. We then propose a new short certificateless signature scheme which is secure against the super adversary. Our scheme is the first certificateless signature scheme which satisfies both the strongest security level and the shortest signature length.     

无证书代理签名方案的密码学分析及改进

对无证书代理签名方案进行安全性分析,指出该方案对于公钥替换攻击是不安全的,并给出具体的攻击方法.在这种攻击下,对任意指定的原始签名者和代理签名者,敌手总可以通过替换原始签名者和代理签名者的公钥伪造任意消息的代理签名.为防御该种公钥替换攻击,提出利用单向性的散列函数将公钥与其他信息进行绑定的改进措施.     

Efficient and short certificateless signatures secure against realistic adversaries

The notion of certificateless cryptography is aimed to eliminate the use of certificates in traditional public key cryptography and also to solve the key-escrow problem in identity-based cryptography. Many kinds of security models have been designed for certificateless cryptography and many new schemes have been introduced based on the correspondence of the security models. In generally speaking, a stronger security model can ensure a certificateless cryptosystem with a higher security level, but a realistic model can lead to a more efficient scheme. In this paper, we focus on the efficiency of a certificateless signature (CLS) scheme and introduce an efficient CLS scheme with short signature size. On one hand, the security of the scheme is based on a realistic model. In this model, an adversary is not allowed to get any valid signature under false public keys. On the other hand, our scheme is as efficient as BLS short signature scheme in both communication and computation and, therefore, turns out to be more efficient than other CLS schemes proposed so far. We provide a rigorous security proof of our scheme in the random oracle model. The security of our scheme is based on the k-CAA hard problem and a new discovered hard problem, namely the modified k-CAA problem. Our scheme can be applied to systems where signatures are typed in by human or systems with low-bandwidth channels and/or low-computation power.     

对一种无证书代理签名方案的分析与改进

分析了一种无证书代理签名方案,指出其针对于无证书密码系统中的两类敌手都不安全。类型I敌手可替换用户的公钥来伪造代理授权和代理签名;类型II敌手(KGC)可针对预先选择好的用户生成特殊的系统参数,然后伪造代理授权。为了克服这些安全问题,提出了一种改进的方案,分析表明,新方案具有更好的安全性。     

标准模型下的无证书代理环签名方案

由于无证书公钥密码体制是一种新型公钥密码体制,它既克服了密钥托管问题,又不需要使用公钥证书,而在标准模型下所构造的方案与在随机语言模型下所构造的方案相比,具有更高的可证安全性,因此,该文在标准模型下,提出了一个无证书代理环签名方案。与现有的代理环签名方案相比,它具有更高的执行效率和可证安全性,能够归约于CDH（computational diffie-Hellman）问题假定。分析结果表明：它既能有效抵制来自密钥生成中心和授权人的伪造攻击,又能满足代理环签名的其他安全性需求;并且,该方案具有更高的执行效率,只需要两次对运算。     

一种新的无证书的代理环签名方案

在不失基于身份的公钥体制密钥管理简单的前提下,无证书公钥密码体制克服了其所固有的密钥托管缺陷,简化了传统公钥体制负担过重的密钥管理问题。鉴于无证书密码体制的优点,结合代理签名和环签名的优点,提出了一种新的高效的无证书的代理环签名方案。该方案没有密钥的托管问题,也不需要管理证书,并且满足代理环签名方案所有的安全性要求。与现有方案相比,新方案的有效性显著提高。     

一个前向安全无证书代理签名方案的安全性分析*

对一个前向安全无证书代理签名方案进行分析,指出这个方案既不具有不可伪造性,也不具有前向安全性。证明了该方案对于公钥替换攻击是不安全的,即敌手通过替换原始签名者和代理签名者的公钥可以伪造该代理签名者对任意消息的代理签名,给出了伪造攻击方法。指出该方案不具备前向安全性的原因,即该签名方案的代理密钥更新算法没有利用时段标识,代理签名没有明确包含时段信息。     

一类高效的无证书代理盲签名方案

已有的代理盲签名方案主要是基于传统公钥密码系统(PKI)以及基于身份的公钥密码系统(ID-PKC)提出的,它们分别存在看证书存储、管理以及密钥托管等问题.为避免上述问题,在无证书公钥密码系统上利用双线性对的知识提出了一种高效的无证书代理盲签名方案,该方案不仅具有较高的效率,满足代理盲签名要求的所有性质,而且克服了它们所...     

Certificateless multi-proxy signature

Multi-proxy signature is a scheme that an original signer authorizes a proxy group as his proxy agent and later only the cooperation of all proxy signers in the proxy group could sign messages on behalf of the original signer. To our best knowledge, most of the existing multi-proxy signature schemes are proposed in public key infrastructure or identity-based setting. However, due to avoiding the inherent escrow problem of identity-based cryptography and yet not requiring certificates to guarantee the authenticity of public keys, certificateless public key cryptography has become an attractive paradigm on which many cryptographical primitives are based. In this paper, a generic construction and a formal security model of certificateless multi-proxy signature (CLMPS) are firstly defined. A concrete CLMPS scheme is also proposed, which is proven to be existentially unforgeable against adaptively chosen warrant attacks and chosen message and identity attacks in the random oracle model under the computational Diffie-Hellman assumption.     

一种无证书的代理环签名方案

2003年,Zhang等人提出了代理环签名方案,具有代理签名和环签名的优点,在代理人代表授权人签名时,能提供代理人的匿名性。鉴于无证书密码体制的优点,在一种无证书的环签名的基础上,并在授权时采用短签名方案,提出一种无证书的代理环签名方案,该方案不需要证书的管理,也没有密钥的托管问题,并且满足代理环签名所要求的可验证性,无条件匿名性,不可伪造性,不可否认性,可鉴别性等性质。     

一种高效的无证书聚合签名方案

现有聚合签名方案的签名效率较低。为此,提出一种基于双线性对的无证书聚合签名方案。采用绑定技术,使用哈希函数将用户公钥绑定在部分私钥的生成及签名算法中,以解决无证书密码体制中存在的公钥替换攻击问题。分析证明,该方案能够预防适应性选择消息攻击下的存在性伪造,与已有方案相比,其有更低的计算代价。     

新的无证书的代理签名方案

已有的代理签名方案,大多是基于证书的密码体制或者基于身份的密码体制提出的,都存在证书的管理问题或密钥的托管问题。基于无证书密码体制的优点,在无证书公钥密码体制的基础上提出了一种新的代理签名方案。分析表明, 该方案不需要证书的管理,也没有密钥的托管问题,满足代理签名所要求的所有性质,且在效率上优于已有的基于身份的代理签名方案。     

基于DSA的无证书电子病历签名方案*

为了克服传统公钥密码体制及XML数字签名规范用于电子病历,存在签名过长、证书管理复杂的缺陷,本文在无双线性对思想的基础上,构造了一种基于DSA的无证书数字签名方案,按照数字签名规范的要求对签名结构进行了设计,并应用在基于XML的电子病历签名中。实验结果表明,该方案在保证安全性的同时,签名文档明显较短,具有更高的效率。     

部分盲签名综述

首先叙述了部分盲签名在传统公钥密码体制下的研究现状,并介绍了一个有代表性的部分盲签名方案;然后叙述了部分盲签名在基于身份的密码体制下的研究进展,同时介绍了一个典型的基于身份的部分盲签名方案;随后叙述了部分盲签名在无证书公钥密码体制下的研究现状,介绍了一个有代表性的无证书部分盲签名方案;最后说明了部分盲签名目前存在的问题,并指出了下一步的研究方向。     

安全的无证书聚合签名方案

无证书密码系统既解决了密钥托管问题,又不涉及公钥证书;而聚合签名可以有效地减少计算代价和通信开销.结合二者的优点构造无证书聚合签名是很有意义的.尽管无证书聚合签名方案的构造已经取得了重要进展,但是现有的方案仍然不能同时达到既可抵抗两类超级攻击者又具有运算的高效性.使用双线性映射并引入状态信息来设计具有强安全性的无证书聚合签名方案.在随机预言模型中,该状态信息被用于嵌入给定困难问题的部分信息.结果显示,该方案的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性并可以抵抗超级攻击者的攻击.同时,由于充分利用公开信息和双线性映射的性质,它在个体签名和聚合签名验证过程只需4个双线性映射.另外,在该方案中,用户知道状态信息后可独立完成个体签名而无需交换信息,所以它允许用户动态地加入聚合签名.故它可应用于多对一的通信系统中.     

无证书代理盲签名方案的安全性分析?

分析证明某无证书代理盲签名方案对于无证书密码体制的2类敌手都不安全。类型I敌手利用公钥替换攻击,可以伪造任意原始签名者对代理签名者的代理授权,或伪造任意合法代理签名者的代理盲签名。类型II敌手利用预选的目标用户生成含有陷门信息的系统参数后,可以伪造该目标用户对任意其他用户的代理授权,从而使非法代理签名者生成未经授权的代理盲签名。     

几个无证书签名方案的伪造攻击

自2003年Al-Riyami和Paterson首次提出无证书公钥密码体制的概念和第一个无证书签名方案以来,许多无证书签名方案相继被提出。汤永利等提出了9个无双线性对运算的无证书签名方案,并声称这些无证书签名方案在椭圆曲线离散对数困难性假设下可证明是安全的。通过对这些无证书签名方案进行安全性分析后,发现其中的5个可证明安全的无证书签名方案不能抵抗替换公钥攻击,并且这5个无证书签名方案中的3 个签名方案即使在不替换用户公钥的情况下,攻击者也可以利用用户的原始公钥对任意消息伪造出有效的签名。给出了具体的伪造攻击方法,证明了这5个无证书签名方案是不安全的。     

对两种无需证书的数字签名方案的分析及改进

指出樊睿等人的基于无证书的代理签名方案和明洋等人的基于无证书的广义指定验证者签名方案都无法抵抗替换公钥攻击,同时樊睿等人的方案也无法抵抗原始签名人改变攻击,攻击者可以伪造一个他授权代理签名人对相同消息的代理签名,此外,还指出明洋等人在安全性证明中将重放技术直接应用在无证书环境中是不正确的。通过将代理授权证书和用户的公钥作为密码哈希函数的输入,使攻击者无法替换用户的公钥及更改代理授权证书,改进方案有效提高了原方案的安全性,同时保留了原方案的其他优点。     

新的无证书代理盲签名方案

无证书公钥密码学既不存在传统的公钥密码系统的证书管理耗费,也不存在基于身份的密码系统中的密钥托管问题,安全且高效。研究了代理盲签名方案的构造和应用,发现现有的无证书代理盲签名方案较少,而在无证书密码系统中研究代理盲签名会更容易满足其在电子投票、电子银行等应用领域中对安全性和高效性的要求。 基于双线性对知识和离散对数困难问题,提出了一种无证书代理盲签名方案,该方案满足盲性、不可伪造性、可鉴别性、不可否认性等性质。