可证安全的无证书签密方案

研究了几种新近提出的无对运算的无证书签密方案,发现存在正确性或安全性的缺陷,提出一种新的无对运算的无证书签密方案。新签密方案改变了现有方案的线性密钥结构,能抵抗类型I敌手发起的公钥替换攻击;利用哈希函数将签密者和解签密者的身份以及待签密消息进行绑定,防止内部攻击发生。在随机预言模型下,方案的不可伪造性和机密性被规约为多项式时间敌手求解离散对数DL(Discrete Logarithm)问题和判定DH(Decision Diffie–Hellman,DDH)问题,具有可证明安全性。对比已有方案,该方案不仅保证了安全性,而且计算开销和实现成本都较低,适用于在无线传感网络等计算、存储和通信资源受限的应用场景保障数据的机密性、完整性和认证性。     

一种新的无证书签密方案

对两种无证书签密方案进行了安全性分析,发现两种方案均是不安全的。第一种无证书签密方案不满足不可伪造性,第二种无证书签密方案不能完全满足公开验证性。针对这种情况,提出了一种新的无证书签密方案,同时对新方案进行了正确性分析和安全分析,结果表明新方案是安全的,真正做到了信息方面的保密性和认证性。     

一个安全的无证书签密方案

无证书的密码体制不但消除了传统公钥密码体制中的证书管理问题, 而且解决了基于身份密码体制中的密钥泄露问题。基于张磊等人的签名方案, 构造了一个安全的无证书签密方案。方案的安全性分析表明, 在DL和CDH问题困难性假设下, 能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。     

不使用双线性对的无证书签密方案

签密能够在一个合理的逻辑步骤内同时完成对信息的数字签名和公钥加密,其计算量和通信成本均大幅低于传统的"先签名后加密",基于离散对数提出了一种不使用双线性对的无证书签密方案,并在随机预言机模型下给出了安全性证明,在CDH和DL假设下,该方案被证明是安全的,此外该方案还具有公开验证、前向安全和不可否认等安全属性.在计算效率方面,该方案仅需3次指数运算,与其他无证书签密方案相比,不进行对运算效率更高.     

基于区块链的无证书签密方案

签密算法能够在一个逻辑步骤中同时实现加密和签名功能,相较于传统的先签名后加密方案,签密算法具有计算量与通信成本低的优点,被广泛应用于电子支付、物联网等场景中。现有的基于椭圆曲线和双线性对实现的签密方案普遍存在执行效率低的问题,因此本文提出一种基于区块链的无证书签密方案。新方案基于离散对数实现,具有执行效率高等优点。新方案同时利用区块链不可篡改性和可追溯等优点,用以实现方案的不可否认性。安全性分析表明本文方案具有不可否认性、机密性及不可伪造等特性,性能分析表明新方案执行效率较高,仿真实验显示引入区块链后对系统整体性能影响甚微。     

一种无证书签密方案的安全性分析

分析一种可公开验证的无证书签密方案,从机密性和不可伪造性2个方面对无证书签密方案进行安全性分析,证明该方案不能抵抗类型Ⅱ和敌手A2的攻击,并给出具体的攻击过程。分析结果表明,该方案不满足机密性,还可以产生任意的伪造,是一种不安全的无证书签密方案。     

不含双线性对运算的无证书签密方案

当前无证书签密方案在具体应用时都要用到计算复杂的双线性对运算。针对该问题,提出一种安全的无需双线性对运算的无证书签密方案。该方案在随机预言模型下能够满足密文机密性和选择消息的不可伪造性,且安全性是基于离散对数难题和计算Diffie- Hellman难题的。实验结果表明,该方案具有明显的效率优势。     

具有代理解签密功能的无证书签密方案

首先,提出具有代理解签密功能的签密概念.此模型中,原始解签密者把消息分为不同的主题,按照主题把解密权力授予不同的代理人;代理人可以代替原始解签密者解密其授权主题下的密文.其次,给出安全模型并基于无证书公钥密码体制提出一个具体方案.最后,基于Weak-BDH难题证明该方案的安全性.     

高效的无证书签密方案

无证书的密码体制不但消除了传统公钥密码体制中的证书管理问题,而且解决了基于身份密码体制中的密钥泄露问题。签密方案结合了公钥加密和数字签名的功能,能够同时实现消息的机密性和认证性。提出一种新的无证书签密方案,新方案在签密过程中需要1次配对运算,在解签密过程中仅需要3次配对运算。与已有的方案相比,新方案具备更高的效率。在安全性方面,新方案满足机密性、不可伪造性和可公开验证性。     

不含双线性对的无证书签密方案安全性分析与改进

无证书密码体制能同时解决传统公钥密码体制证书管理问题和基于身份密码体制中密钥分发的问题,而受到学者们的关注。基于双线性对的无证书签密,因需要大量开销用于双线性对运算而性能不佳。研究不基于双线性对的无证书签密方案,发现Selvi等人的不基于双线性对的无证书签密方案不是标准的无证书签密方案,因为用户在使用时必须先验证对方的公钥,这不仅与无证书公钥体制相背,而且增加了用户的开销。分析了其他3个不基于双线性对的无证书签密方案,发现这3个方案都不满足不可伪造性和机密性。为解决这些安全性问题,提出一个新的不基于双线性对的无证书签密方案,并在随机预言机模型下证明了其安全性。     

无双线性对的无证书安全签密方案

已有的无双线性对的无证书签密方案,大都存在着机密性漏洞和签名选择性伪造问题。针对此问题,基于有限乘法交换群上的离散对数难题,提出一种无双线性对的无证书签密方案,并进行了安全分析和证明。指出采用随机预言模型的证明方法可能忽略不解决DL难题时对签密方案的攻击,不能证明破解签密方案的难度与解决DL难题相等价。通过对参数的数学分析,证明了破解本签密方案的必要条件是解决DL难题,不存在不解决DL难题攻击本签密方案的多项式时间算法。与已知所有方案相比,所提方案安全性更高。     

标准模型下强安全的无证书签密方案

首先指出近期提出的一种无证书签密方案易受到公钥替换攻击,并给出了相关攻击实例。进而提出一种新的无双线性对的无证书签密方案,通过对实体的无证书公钥和托管公钥进行独立的密码学验证,确保了新方案不遭受与现有方案类似的公钥替换攻击。在标准模型下,新方案被证明是安全的,能够实现无证书签密的不可伪造性和机密性。对比分析表明,新方案在确保强安全性的同时具有较好的计算性能。     

改进的无证书混合签密方案

对金春花等人提出的无证书混合签密方案进行了密码分析,分析表明其方案在内部攻击模型下存在保密性攻击,基于双线性对提出了一个改进的无证书混合签密方案。在随机预言机模型中,基于间隙双线性Dif-fie-Hellman问题和计算Diffie-Hellman问题证明了改进方案的安全性。改进方案在克服原方案的安全缺陷的基础上保持了原方案的高效性。     

无证书并行签密方案

签密能够同时完成公钥加密和数字签名两项任务,实现消息既保密又认证的双重功能。同时,签密的计算量和通信代价都要低于传统的保密认证方法——先签名后加密。鉴于签密重要性和无证书密码系统的优点,首次提出了一个可证安全的无证书并行签密方案。该签密方案建立在已分别被证明是安全的无证书加密方案和签名方案基础之上。分析显示该签密方案满足诸如不可否认性、可公开验证性和前向安全性等安全性质。     

Cryptanalysis and improvement of a certificateless signcryption scheme without bilinear pairing

As an improtant cryptographic scheme, signcryption scheme has been widely used in applications since it could provide both of signature and encryption. With the development of the certificateless public key cryptography (CLPKC), many certificatelss signcryption (CLSC) schemes using bilinear pairing hve been proposed. Comparated other operations, the bilinear pairing operaion is much more compulicated. Therefore, CLSC scheme without bilinear pairing is more suitable for applications. Recently, Jing et al. proposed a CLSC scheme without bilinear pairing and claimed their scheme is secure against two types of adversaries. In this paper, we will show their scheme provide neither unforgeability property nor confidentiality property. To improve security, we also propose a new CLSC scheme without pairing and demonstrate it is provably secure in the random oracle model.     

一种新的无证书签密方案*

分析王会歌等人提出的一种无证书的签密方案(W-CL-SC)发现,由于公钥设置不合理,W-CL-SC方案没有实现抗密钥托管属性。提出一种新的无证书签密方案,引入更强的敌手模型证明新方案能达到抗密钥托管、IND-CCA2安全和EUF-CMA安全。分析表明,新机制是安全和有效的。     

一个新的无证书的门限代理签名方案

结合无证书的密码体制,提出一个新的无证书的门限代理签名方案。经分析表明,方案满足代理签名的安全要求,具有强不可伪造性、强不可否认性、强可识别性、可区分性、防止滥用等性质,且门限值由原始签名人确定,还能抵抗鲁荣波等人提出的攻击。     

无证书的可公开验证聚合签密方案

聚合签密的研究多以基于身份密码体制下提供机密性与认证性,提高验证的效率为目标,存在对证书管理以及密钥托管问题,因此需要设计新的聚合签密算法,在解决证书管理以及密钥托管问题的同时兼顾机密性与高效性。分析了当前主流的聚合签密算法及其发展,利用Zhang等(ZHANG L, ZHANG F T. A new certificateless aggregate signature scheme. Computer Communications, 2009,32(6)：1079-1085)方案,并考虑上述需求,提出了一种新的无证书的聚合签密方案。方案基于双线性Diffie-Hellman(BDH)和计算性Diffie-Hellman(CDH)问题,证明了方案的机密性和不可伪造性。实验结果表明,所提方案在聚合解签密运算量上与其他方案持平或降低;同时,新的方案还满足了可公开验证性,消除了公钥证书的使用,并且解决了基于身份密码体制中的密钥托管问题。