具有内部安全性的常数对无证书聚合签密方案

聚合签密不仅能够减少密文的验证计算量,而且能够保证数据的机密性和认证性。该文分析刘等人(2016)提出的无证书聚合签密(CLASC)方案,指出第2类攻击者可以伪造密文,刘方案不满足适应性选择密文攻击的不可区分性和适应性选择消息攻击的不可伪造性。为了提升CLASC方案的安全级别和聚合验证效率,该文提出CLASC的内部安全模型和具有内部安全性的CLASC方案。该方案聚合验证密文只需要3个双线性对,与现有同类方案相比,具有较高的验证效率。基于计算Diffie-Hellman困难假设,证明新方案在随机预言模型下,满足CLASC内部安全模型下的机密性和不可伪造性。     

无证书密文等值测试签密方案

在云计算应用中,确保消息的机密性和不可伪造性,同时判断不同密文对应明文的等价性显得至关重要。具有密文等值测试功能的签密方案可以实现此类安全目标。该文基于无证书公钥密码环境,设计了一个具有密文等值测试功能的无证书签密方案(CLSCET)。首先,提出了无证书密文等值测试签密方案的框架和安全模型,定义了两类具有不同攻击能力的敌手和3类安全目标。然后构造了具体的无证书密文等值测试签密方案,并分析了方案的正确性。最后,基于随机预言模型,证明该文方案满足选择密文攻击下的单向性(OW-CCA)、选择密文攻击下的不可区分性(IND-CCA2)和选择消息攻击下的不可伪造性(EUF-CMA)安全。与现有近似方案相比,该文方案满足IND-CCA2的机密性、EUF-CMA的不可伪造性和OW-CCA的密文单向性。     

无证书密文等值测试签密方案

在云计算应用中,确保消息的机密性和不可伪造性,同时判断不同密文对应明文的等价性显得至关重要.具有密文等值测试功能的签密方案可以实现此类安全目标.该文基于无证书公钥密码环境,设计了一个具有密文等值测试功能的无证书签密方案(CLSCET).首先,提出了无证书密文等值测试签密方案的框架和安全模型,定义了两类具有不同攻击能力的敌手和3类安全目标.然后构造了具体的无证书密文等值测试签密方案,并分析了方案的正确性.最后,基于随机预言模型,证明该文方案满足选择密文攻击下的单向性(OW-CCA)、选择密文攻击下的不可区分性(IND-CCA2)和选择消息攻击下的不可伪造性(EUF-CMA)安全.与现有近似方案相比,该文方案满足IND-CCA2的机密性、EUF-CMA的不可伪造性和OW-CCA的密文单向性.     

可证安全的传统公钥密码-无证书公钥密码异构聚合签密方案

异构签密可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性。分析现有的异构签密方案,发现它们只针对单个消息,无法实现批验证。聚合签密能够把不同用户对多个消息产生的签密密文同时发送给接收者,而且可以提供批量验证,降低验证开销。该文提出一个传统公钥密码-无证书公钥密码异构聚合签密方案,该方案不仅能够保证传统公钥密码(TPKI)和无证书公钥密码(CLPKC)系统间通信的机密性和认证性,而且聚合验证时不需要双线性对。在随机预言模型下,基于间隙双线性Diffie-Hellman困难问题、计算Diffie-Hellman困难问题和离散对数问题,证明该方案满足自适应性选择密文攻击下的不可区分性和自适应选择消息下的不可伪造性。     

一个动态门限的基于属性签密方案

签密能同时实现加密与签名,并且代价小于传统的先签名再加密。该文在Li等人(2010)签名方案的基础上提出了一个动态门限的基于属性签密方案,除具有一般签密方案的保密性和认证性外,还同时具有签密者属性隐私安全性和多接收者特性。在随机预言机模型下,利用判定双线性Diffie-Hellman (DBDH)问题和计算Diffie- Hellman (CDH)问题的困难性,证明了该方案满足在适应性选择密文攻击下的不可区分性及适应性选择消息下的不可伪造性。     

基于身份公平的匿名多接收者签密方案

针对Lal等人所提出的基于身份的多接收者签密方案中存在的暴露接收者身份信息隐私性和解密不公平的问题,应用拉格拉日插值方法,提出一种满足接收者身份匿名性和解密公平性的新的多接收者签密方案。基于双线性 Diffie-Hellman 问题和计算 Diffie-Hellman 问题,对随机模预言模型下的 IND-sMIBSC-CCA2和EUF-sMIBSC-CMA的安全性进行了证明,验证本方案具有保密性和不可否认性。     

匿名的无证书多接收者签密机制

为了满足广播通信环境下发送者的多消息发送需求,本文提出可证安全的无证书多接收者多消息签密机制,密文中不再包含接收者身份列表,实现对接收者身份等隐私信息的保护;同时发送者可在一次签密操作中完成多消息发送任务.相较与现有方案而言,除具有保密性和不可伪造性之外,本文机制具有较强的匿名性和较高的计算效率,满足广播通信环境中多消息的匿名发送需求.     

对一个匿名多接收者签密方案的安全性分析与改进

2011年,庞等人利用拉格朗日插值多项式方法构造了一个新的基于身份的多接收者匿名签密方案,并声称在其方案中任何攻击者或合法接收者都无法获取其他合法接收者的身份信息,从而能够保护接收者隐私.本文对庞等人的多接收者签密方案进行安全性分析,发现其方案中任何接收者对于其他接收者都无法实现匿名.同时,本文在其方案基础上进行改进,提出了一种改进方案,以弥补其安全缺陷.最后在随机预言模型下,对改进方案的正确性和接收者匿名性进行了证明.     

新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案

异构聚合签密方案不仅可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性,而且可以提供多个密文批量验证。该文分析了一个具有隐私保护功能的异构聚合签密方案的安全性,指出该方案不能抵挡恶意密钥生成中心(KGC)攻击,恶意KGC可以伪造有效的单密文和聚合密文。为了提高原方案的安全性,该文提出一种新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案。该方案克服了原方案存在的安全性问题,实现了无证书密码环境到身份密码环境之间的数据安全传输,在随机预言机模型下证明新方案的安全性。效率分析表明新方案与原方案效率相当。     

签密方案的密文滥用性分析

对签密密文的滥用是指恶意的接收者利用收到的密文伪造新的密文,使之具有不同的接收者,现有EUF-CMA(Existential UnForgeability against adaptive Chosen Messages Attack)模型不能有效模拟签密方案的密文滥用性,一些签密方案也不能抵抗对密文的滥用攻击。该文通过对EUF-CMA模型中敌手的能力进行增强,实现了模拟签密密文滥用攻击。以新近提出的几种异构签密方案为例,描述方案中存在的针对签密密文滥用的攻击实例,分析形成攻击的原因,并提出相应的改进方法。最后,以其中一种改进方案作为实例,演示采用增强的EUF-CMA模型分析签密方案密文滥用性的过程,表明该文中针对EUF-CMA模型的增强,以及对签密方案的改进方法是合理和有效的。     

双向匿名的基于属性的密钥隔离签密

为解决发送者和接收者都具有匿名性的基于属性签密方案中密钥泄露的问题,将密钥隔离机制引入到基于属性签密方案中,给出了基于属性密钥隔离签密的形式化定义和安全模型,构建了随机预言模型下安全的基于属性的密钥隔离签密方案。改进后的方案不仅没有失去原有的双向匿名性,而且满足前向安全性和后向安全性的要求,减轻了密钥泄露带来的危害。最后在安全模型的基础上,给出了双向匿名的基于属性的密钥隔离签密的机密性、认证性和匿名性的安全性证明。     

An Efficient Ticket Based Authentication Protocol with Unlinkability for Wireless Access Networks

The concept of anonymous channel ticket is one of the effective measures to protect user privacy and to reduce the overhead of re-authentication for wireless environments. Most recently, Hsieh et al. proposed an anonymous authentication protocol based on elliptic curve cryptography to enhance the efficiency and security strength. However, we identify that Hsieh et al.’s scheme has four weaknesses. (1) The scheme fails to provide identity anonymity. (2) The ticket authentication phase of the scheme suffers from desynchronization attack. (3) The scheme is vulnerable to the privileged insider attack. (4) Users cannot change passwords when required. We further propose an improved authentication scheme, which not only preserves the merits of the scheme of Hsieh et al., but also enjoys several other advantages. Our improved scheme is effective in protection from the weaknesses identified and achieves user anonymity and unlinkability. We compare the functionality and performance of our improved scheme with other related schemes, which indicates that our scheme is more secure and yet efficient for wireless access networks.     

一种可证安全的无证书环签密方案

Ring signcryption enables a user to send a message confidentially and authentically to a specific receiver in an anonymous way. One of the main reasons for the slow adoption of identity based cryptography is the inherent key escrow problem. In this paper a new certificateless ring signcryption scheme from pairings is presented. It is escrow free in that no KGC is able to decrypt ciphertexts itself. We then formally prove the security of the new scheme in the random oracle model IND CCA2 and EUF CMA.     

一种新的隐私保护型车载网络切换认证协议

该文针对现有车载网络切换认证协议存在的安全性、隐私等方面的不足,在LIAP协议的基础上提出改进方案。首先将随机数与伪标识串联,再用二次模运算对串联的信息进行加密,以生成动态身份标识保护用户位置隐私;与此同时,在移动终端切换过程中,新路侧单元重新生成新会话秘密序列,并与终端伪标识进行异或加密,对LIAP协议中存在的平行会话攻击进行安全防护。理论分析及实验表明,改进协议不仅满足终端匿名性和抵御各种攻击的安全需求,也实现了较快的切换速度,与同类切换认证协议相比,实用中具明显优越性。     

Two-way and anonymous heterogeneous signcryption scheme between PKI and IBC

Exiting heterogeneous signcryption schemes which were between public key infrastructure (PKI) and identity-based cryptosystem (IBC) have some limitations.A new heterogeneous signcryption scheme between PKI and IBC was proposed.In the random oracle mode,the scheme ensured confidentiality and unforgeability on the basis of the assumption of computational Diffie-Hellman problem (CDHP),q-Diffie-Hellman inversion problem (q-DHIP) and bilinear Diffie-Hellman problem (BDHP).Simultaneously,the proposed scheme guaranteed unconnectedness and anonymity of the ciphertext.Compared with other heterogeneous schemes,the scheme achieved two-way signcryption,and it generated parameters without restrict,which was suitable for actual situations.Simulation tests show that proposed scheme is feasible.     

一种基于身份的环签密方案

使用威尔配对,本文提出了一种基于身份的环签密方案,给出了具体的算法.该方案能够使消息的发送者以一种完全匿名的方式发送消息,并且同时实现保密性和认证性两种功能.我们证明了在决策双线性Diffie-Hellman问题难解的假设下,新提出的方案对自适应选择密文攻击是安全的.与传统的先签名后加密的方案相比,本方案中密文长度有了明显的降低,在低带宽的要求下更加可行.     

面向云服务的安全高效无证书聚合签名车联网认证密钥协商协议

针对目前车联网认证密钥协商协议效率低下以及车辆公私钥频繁更新的问题,提出一个基于无证书聚合签名的车联网匿名认证与密钥协商协议.本方案通过引入临时身份和预签名机制实现对车辆的隐私保护以及匿名认证,同时通过构建临时身份索引数据库,实现可信中心对可疑车辆的事后追查,满足车辆的条件匿名性要求.此外,本方案中车辆的公私钥不随其临时身份动态改变,有效避免了已有方案公私钥频繁更新带来的系统开销.同时,为了提供高效的批量认证,采用无双线性对的聚合签名技术,实现了车辆签名的动态聚合和转发,有效降低了签名传递的通信量和云服务器的验证开销.本文方案在eCK模型和CDH问题假设下被证明是形式化安全的.