实用的强不可分割多重息票方案

当前,多重息票方案设计中的主要困难是如何设计能自由设置兑换次数上界的息票发布协议且所得协议的复杂性并不依赖于这个上界,以及如何为兑换协议提供高效、灵活的兑换机制.为此,提出两个具备改进的效率与功能的方案.新方案分别利用Chaabouni等人的离散对数区间证明技术和Canard等人的关于被承诺元素的知识证明技术实现了对息票兑换次数上界的灵活设置,并且利用Peng等人的批量零知识证明与验证技术对兑换协议的运算复杂度进行了优化.新方案在Nguyen的形式化模型下满足可证安全,而且首次实现了实际应用中的全部理想特性,即并发发布、紧凑存储、批量兑换以及支持设置息票对象和过期日期.性能分析表明,新方案的通信与运算耗费显著低于已有的两个满足强不可分割性质的方案.     

并发安全的紧凑多重息票方案

已有多重息票方案的弱点是缺乏支持用户根据需要选择最大兑换数量的高效协议.另一个缺陷是并不满足并发安全性.为了克服这些困难,提出两个并发安全的改进方案.第一个方案是利用关于两个被承诺值的知识证明和2轮并发零知识论证的Sigma协议编译器对底层的Blanton方案进行扩展得到的.第二个方案(即前一个方案的增强版本)利用直线提取技术实现了更为高效的安全性归约过程,并借助基于同态加密的非交互零知识论证避免了对随机预言机的使用.与其他的强不可分割的方案相比,第一个方案具有更高的通信效率,且第二个方案的安全性并不依赖于随机预言模型.     

基于网格扫描的无线传感器网络定位算法

分析典型的测距无关定位算法APIT与API2T,指出其存在定位精度低与覆盖率低的缺陷。针对该问题,提出一种基于网格扫描的无线传感器网络定位算法——API3T。重新定义邻居节点,改进网格扫描策略,从而减少In-To-Out错误和Out-To-In错误。仿真实验结果表明,该算法的定位精度与覆盖率较高。     

不可克隆的动态k次匿名认证方案

在已有的k次匿名认证方案中,尚存在2个未解决问题:1)如何实现允许服务供应商为每个用户设置不同的访问次数上界,同时不能以损失用户的匿名性作为代价;2)如何防止恶意用户发动大规模的克隆攻击。为此提出一个改进方案。新方案的构造过程使用了多项关键技术,包括关于"一个被承诺元素小于另一个被承诺元素"的知识证明,动态累加器和基于n次可展示令牌的克隆攻击检测方法等。对Teranishi等人的安全性模型做出修改,并且证明新方案在该模型下满足可证安全。此外,新方案的成员注册协议是并发安全的,因而适合于在实际的异步网络环境(如互联网)下进行部署。     

具有在线提取器的成员基于身份的群签名方案

基于身份的群签名方案（ID-based GS）在本质上是追踪机制得到优化的群签名方案。ID-based GS方案的优势是对用户的成员公钥及其公开识别信息（如IP地址）进行了紧密的绑定。然而,已有的ID-based GS方案并不令人满意,这主要体现在无法在形式化的安全模型下得到证明,仅实现了放宽的安全性质,以及效率不高。通过结合双线性群上的消息块签名方案以及具有在线提取器的非交互知识证明技术,提出一个更为实用的ID-based GS方案。新方案具备两个显著的性质,即打开权威可以独立地打开争议的签名,而且注册协议能够以并发方式执行。此外,利用迭代散列函数和批验证技术,可以进一步地降低新方案的运算耗费。     

满足增强安全性的匿名订购系统

尚未提出支持顾客根据所需订购次数付费的高效匿名订购系统,已有系统未能实现防止匿名性滥用与确保顾客隐私间的平衡。已有系统都是基于标准的sigma协议构造的,因此仅能在随机预言模型下满足较弱的诚实验证者的零知识性。提出一个改进的系统,利用最新的可充值电子钱包技术对Au-Susilo-Yiu非交互的k次匿名认证方案进行扩展,利用Zhao等人的技术将底层的sigma协议增强为黑盒零知识的知识论证协议。新系统不仅同时实现了订购次数不受限制、支持服务类型、订购服务不可共享以及令牌可重用的性质,而且在标准模型下满足可证安全。