一种具有等级结构的IBE密钥管理方案

基于标识的加密机制的出现解决了公钥密码体制中证书管理的问题,但由于用户公钥完全公开且不易更改,IBE机制的密钥管理问题成为讨论焦点.具有等级结构的身份密码体制(HIBE)的提出,解决了单个私钥生成中心(PKG)无法满足大用户量应用环境的负担和安全保障问题.文章提出的HKM方案解决了HIBE的PKG层次图中存在多父节点用户的复杂层次关系,并通过引入通配符的IBE方案,提出了基于WIBE的等级结构密钥管理方案.     

WEB访问控制之身份密码方案研究

因为网络技术日益成熟,所以网络的安全问题从过去对网络服务器的攻击逐渐转移到对WEB应用的攻击,文章分析了基于传统公钥密码体制安全机制的缺点,提出WEB应用中采用基于身份的加密安全机制,并给出一个新的密钥分发方案。避免了传统公钥密码体制中因管理大量用户证书而带来的种种弊端。     

可快速撤销的无证书公钥加密方案

密钥托管和用户密钥的快速撤销是基于身份的密码体制中亟待解决的关键问题.给出具有安全中介结构SEM(SEcurity Mediator)的无证书公钥加密方案的形式化定义,利用超椭圆曲线上的双线性对构造了一个具有安全中介结构的无证书公钥加密方案.该方案消除了在基于身份的公钥密码体制中存在的密钥托管和密钥撤销的限制.在BDH和逆Weil对等困难问题假设下证明了方案的安全性.     

云计算技术下大规模用户密码安全认证算法

当前的密码安全认证算法不适用于大规模用户密钥门限的共享与跟踪,且算法应用效率较低、抗干扰能力不强.于是设计了云计算技术下大规模用户密码安全认证算法.利用公钥密码机制加密特定用户公钥,并确认该密码是否由用户发出;结合基于属性的门限认证方法与门限密码共享技术,构建大规模用户密码安全认证模型,设计初始化、生成密钥、签名等步骤...     

面向云数据共享的量子安全的无证书双向代理重加密北大核心CSCD

针对开放式云计算环境下的云数据共享的安全性与隐私问题,文章基于带差错的学习问题(LWE)困难性假设,利用高斯抽样技术,提出一个无证书代理重加密方案。在该方案中,云服务器可以利用两个用户授权的代理重加密密钥将两个用户的密文进行相互转换,不但实现了云存储中的数据共享问题,还解决了用户数据的隐私保护问题。该方案不仅实现了代理重加密功能,而且解决了公钥基础设施中的证书管理问题与基于身份密码体制中的密钥托管问题,且证明了在标准模型下基于LWE问题是选择明文攻击(CPA)安全的。更重要的是,该方案在量子环境下也是安全的。     

标准模型下高效安全的基于证书密钥封装机制

基于证书密码体制有机结合了传统公钥密码体制和基于身份密码体制,不仅克服了基于身份密码体制固有的密钥托管和密钥分发问题,而且简化了传统公钥基础设施中复杂的公钥证书管理,是一种颇受关注的新型公钥密码体制.基于证书密钥封装机制,将密钥封装机制与基于证书密码体制相结合,具备基于证书密码体制的优良特性.基于双线性对,提出了一个高效的并且可证明安全的基于证书密钥封装机制方案.在标准模型下基于判定性截断q-ABDHE问题和判定性1-BDHI问题的困难性,该方案被证明满足适应性选择密文攻击下的不可区分安全性,即满足选择密文安全性.与已有的标准模型下安全的基于证书密钥封装机制方案相比,该方案具有更高的计算效率和更低的通信带宽要求.     

基于无证书的两方认证密钥协商协议

两方认证密钥协商协议的设计主要基于传统公钥密码体制和基于身份的公钥密码体制.基于无证书的认证密钥协商方案避免了基于传统公钥证书方案存在的身份管理复杂性,同时也消除了基于身份方案中所固有的密钥托管问题.Park等人在2007年提出了选择身份安全模型下抗选择明文攻击(IND-sID-CPA)的无证书加密方案,在该方案的启发下提出了基于无证书体制的两方认证密钥协商方案,并与其他方案进行了安全性和有效性比较.该方案满足目前已知的绝大多数安全属性要求,特别是完美前向安全性,PKG前向安全性,已知会话相关临时秘密信息安全性以及无密钥托管等安全特性,同时保持了良好的计算效率.     

有效解决RSA共模攻击的素数生成方案

RSA公钥密码体制是一种被广泛使用的公钥密码体制。为了求取RSA加密体制的加解密密钥,首先需要获得两个大素数。因此,大素数的选取及使用是保证RSA安全性的一个重要环节,不当的素数选取及使用将会使其很容易遭受攻击,共模攻击即为较常见的一种。针对这一问题,论文提出一种新的素数生成方案,保证为每一用户生成不同的大素数,消除RSA体制在使用中遭受共模攻击的可能,提高体制的安全性。     

椭圆曲线密码体制在电子公文中的应用与研究

椭圆曲线密码体制是基于代数曲线的一种公开密钥密码系统,它的安全性基于有限域上椭圆曲线离散对数问题.文中利用椭圆曲线密码体制对电子公文进行数字签名,以解决身份认证问题.而对于电子公文的加密则采用两种加密机制:利用典型的对称密码体制DES算法对电子公文的内容进行加密,而利用接收方和发送方的基于椭圆曲线密码体制的公开密钥和私有密钥,进行一定的计算得到DES 算法进行加密/解密所需要的密钥.将公钥算法和私钥算法的有机结合,解决了密码体制中速度和安全性不能兼顾的问题.     

无双线性对双向认证密钥协商协议

为提高公钥密码体制下身份认证协议的性能,将杂凑函数结合到认证过程中,提出一种高性能的交互认证密钥协商协议.协议设计认证双方通过两次信息交换即可实现双向认证,显著降低通信代价.协议的运算复杂度与传统公钥密码体制下身份认证协议相当.通过针对已知攻击形式化推演的方法和数学推导证明了协议能抵御拒绝服务攻击、内部攻击在内的各种已知攻击.协议还设计了登录认证成功后的一次性对称会话密钥协商机制.     

How to construct identity-based signatures without the key escrow problem

The inherent key escrow problem is one of the main reasons for the slow adoption of identity-based cryptography. The existing solution for mitigating the key escrow problem is by adopting multiple Private Key Generators (PKGs). Recently, there was a proposal that attempted to reduce the trust of the PKG by allowing a malicious PKG to be caught if he reveals the user’s identity-based private key illegally. Nonetheless, the proposal does not consider that the PKG can simply decrypt the ciphertext instead of revealing the private key itself (in the case of identity-based encryption schemes). The aim of this paper is to present an escrow-free identity-based signature (IBS) scheme, in which the malicious PKG will be caught if it releases a signature on behalf of the user but signed by itself. We present a formal model to capture such a scheme and provide a concrete construction.     

云计算中的标准模型下基于证书混合加密方案

随着云计算的快速发展,数据安全已成为云安全的一个关键问题,尤其是云中存储和传输的数据量巨大,对安全性要求较高。另一方面,基于证书密码体制克服了传统公钥密码体制的证书管理问题及基于身份密码体制的密钥托管问题,为构造安全高效的PKI提供了新的方法,但现有基于证书加密方案大都采用双线性对构造,计算效率较低。针对云计算环境,基于判定性缩减Diffie-Hellman难题,提出了一个不含对运算的基于证书混合加密方案,分析了安全性和效率。该方案是建立在密钥封装算法、对称加密算法、消息认证码算法基础上的一次一密型加密方案。分析表明,该方案在标准模型下可以抵抗适应性选择密文攻击,计算效率较高,适合于对云计算中安全性要求较高的长消息的加密。     

Full black-box retrievable and accountable identity-based encryption

Accountable identity-based encryption (A-IBE) was proposed to relieve the key escrow problem caused by the fully trustworthy private-key generator (PKG) in the IBE system, where the true generator of private keys or decoder boxes can be traced back to the PKG or related users. Retrievable A-IBE (RA-IBE) enhances the security of A-IBE by providing retrievability to the master secret key of the PKG when more than one private key of the same user are released. RA-IBE strengthens the deterrent effect of A-IBE against the PKG since disclosure of the master secret key could lead to the breakdown of the entire IBE system. However, current RA-IBE schemes only provide retrievability in a white-box model, which limits the ability to support traceability and retrievability on well-formed private keys only. This overlooks the fact that a malicious PKG can easily conceal a private key within a decoder box, making the inserted private key inaccessible. To overcome this limitation, we propose a full black-box RA-IBE scheme, where traceability and retrievability of decoder boxes are provided while the malicious PKG is allowed to access the decryption oracle in the security model simultaneously. We first give the formal definition and security models of full black-box RA-IBE and then present a concrete construction. In our construction, a user interacts with the PKG to obtain its private key and an additional commitment tuple with which the user can retrieve the master secret key of the PKG using a related decoder box generated by the PKG. Finally, we show that the proposed full black-box RA-IBE scheme is secure in the random oracle model.     

Boneh-Boyen1基于身份加密体制的安全密钥分发

为了提高基于身份加密体制的用户密钥安全性,解决基于身份加密体制中的密钥托管问题成为一个重要课 题。提出了一种针对13onch-13oycn:基于身份加密体制的安全密钥分发方案,方案中系统的主密钥分片分别保存于一 个密钥生成中心和多个密钥隐私中心处,用户的私钥生成需要用户收到密钥生成中心和密钥隐私中心发来的多个私 钥分片,以避免密钥生成中心获取用户的私钥。在标准模型中证明了密胡分发方案能够保证密钥生成中心无法获取 用户的私钥,能够有效解决13onc卜13oycn:基于身份加密方案的密钥托管问题。     

支持细粒度属性直接撤销的CP-ABE方案

为了解决用户属性变化带来的权限访问控制问题,支持属性撤销的基于属性加密方案被提出.然而,现有的属性撤销机制大多存在撤销代价大、撤销粒度粗等问题,且已有的方案均存在安全隐患,即属性授权中心可以伪装成任意用户解密密文.为弥补上述不足,提出一种支持细粒度属性直接撤销的密文策略的基于属性加密方案（CP-ABE）,并给出该方案的形式化定义与安全模型.所提方案中,用于生成用户密钥的秘密参数由系统中心和属性授权机构分别产生,可避免属性授权中心解密密文的安全隐患.同时,通过引入多属性授权中心进一步降低了安全风险.在属性撤销方面,通过设计高效的重加密算法并引入属性撤销列表,实现细粒度的属性直接撤销.安全证明和性能分析表明：所提方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分性并能抵抗不可信授权中心的破译攻击,较同类方案具有更高的计算效率以及更细的属性撤销粒度.     

Provably secure identity-based authenticated key agreement protocols with malicious private key generators

Identity-based authenticated key agreement is a useful cryptographic primitive and has received a lot of attention. The security of an identity-based system relies on a trusted private key generator (PKG) that generates private keys for users. Unfortunately, the assumption of a trusted PKG (or a curious-but-honest PKG) is considered to be too strong in some situations. Therefore, achieving security without such an assumption has been considered in many cryptographic protocols. As a PKG knows the private keys of its users, man-in-the-middle attacks (MIMAs) from a malicious PKG is considered as the strongest attack against a key agreement protocol. Although securing a key agreement process against such attacks is desirable, all existent identity-based key agreement protocols are not secure under such attacks. In this paper, we, for the first time, propose an identity-based authenticated key agreement protocol resisting MIMAs from malicious PKGs that form a tree, which is a commonly used PKG structure for distributing the power of PKGs. Users are registered at a PKG in the tree and each holds a private key generated with all master keys of associated PKGs. This structure is much more efficient, in comparison with other existing schemes such as threshold-based schemes where a user has to register with all PKGs. We present our idea in two protocols. The first protocol is not secure against MIMAs from some kinds of malicious PKGs but holds all other desirable security properties. The second protocol is fully secure against MIMAs. We provide a complete security proof to our protocols.     

基于格式保留的敏感信息加密方案

格式保留加密具有加密后数据格式和数据长度不变的特点,不会破坏数据格式约束,从而降低改造数据格式的成本。分析现有敏感信息格式保留加密方案,均基于对称加密体制,存在密钥传输安全性低和密钥管理成本较高等问题。提出了身份密码环境下基于格式保留的敏感信息加密方案,与现有的格式保留加密方案相比,通信双方不需要传递密钥,通过密钥派生函数来生成加密密钥和解密密钥,利用混合加密的方式提高了敏感信息传输的安全性。并且证明了该方案满足基于身份的伪随机置换安全,在适应性选择明文攻击下具有密文不可区分性。     

基于SM9的CCA安全广播加密方案

选择密文安全模型能有效刻画主动攻击,更接近现实环境.现有抵抗选择密文攻击的密码算法以国外算法为主,缺乏我国自主设计且能抵抗选择密文攻击的密码算法.虽然实现选择密文安全存在通用转化方法,代价是同时增加计算开销和通信开销.基于国密SM9标识加密算法,提出一种具有选择密文安全的标识广播加密方案.方案的设计继承了SM9标识加密算法结构,用户密钥和密文的大小都是固定的,其中用户密钥由一个群元素组成,密文由3个元素组成,与实际参与加密的接收者数量无关.借助随机谕言器,基于GDDHE困难问题可证明方案满足CCA安全.加密算法的设计引入虚设标识,通过该标识可成功回复密文解密询问,实现CCA的安全性.分析表明,所提方案与现有高效标识广播加密方案在计算效率和存储效率上相当.     

标准模型下基于身份第三方受约束匿名加密方案

针对基于身份加密方案中匿名性和密钥托管问题,利用阶为合数的双线性群,基于Waters方案和Goyal思想,提出一个标准模型下可证安全的基于身份第三方权利受约束匿名加密方案。分析表明,基于困难问题下DBDH假设和DL假设,证明该方案满足匿名性和第三方权利受约束性质,所提方案不仅可以保护接收者的隐私,同时还解决了密钥托管问题。     

基于无证书的两方跨域认证密钥协商协议

利用椭圆曲线上双线性对映射和离散对数问题,提出一种基于无证书的两方跨域认证密钥协商协议。该协议解决了传统的基于身份的跨域两方密钥协商协议中固有的密钥托管问题,实现了跨域通信双方的身份验证,防止了主动攻击。在保证协议正确性的基础上,采用应用Pi演算对协议进行形式化分析,并验证了协议的认证性和安全性。与其他跨域两方认证密钥协商协议性能相比,该协议的安全性和效率都更优。