一般存取结构上可公开验证的多级秘密共享

可公开验证的秘密共享允许任何人仅从公开信息中发现分发者或参与者的欺诈行为。为扩展多秘密共享应用范围,首先提出一个可公开验证的多级秘密共享（PVMSSS）方案模型,而后基于单调张成方案及安全多方计算,构造一般存取结构上可公开验证多用的可更新的多级秘密共享方案。秘密分发阶段,方案中各参与者秘密份额由自己计算,分发者不需向参与者传送任何秘密信息,且每个参与者只需维护一个秘密份额即可实现对多个秘密的重构。利用双线性对的性质,任何人均可验证更新前后秘密份额的正确性及公开信息的有效性,从而有效防止分发者和参与者的欺诈。秘密重构阶段,利用安全多方计算构造伪份额,保证每个参与者的真实份额永远不会暴露,实现了份额的多用性。在秘密的每一次更新中,分发者只需公布更新临时份额的相应公开信息,即可实现对参与者秘密份额的更新。最后对方案的正确性和安全性进行详细分析,在计算Diffie-Hellman和判定双线性Diffie-Hellman问题及假设下,该方案是可证明安全的。     

自选子秘密可公开验证可更新多秘密共享方案

现有自选子秘密的可验证秘密共享方案,不能同时实现对子秘密的更新和公开验证。为此,基于双线性对提出一种可公开验证可更新多秘密共享方案。参与者选取子秘密,影子秘密参与重构,不会泄漏真实的秘密份额;利用单向散列链,实现对影子秘密的更新;任何人均可对影子秘密的正确性和公开信息的有效性进行公开验证;分析方案的正确性,并与现有方案进行性能比较,而且在随机预言模型下证明方案的安全性。分析表明,在离散对数问题和计算Diffie-Hellman问题假设下,所提方案是安全有效的。     

基于双线性对的可公开验证多秘密共享方案

现有可公开验证多秘密共享方案只能由Lagrange插值多项式构造,且共享的秘密仅限于有限域或加法群。为解决上述问题,提出一个基于双线性对的可公开验证多秘密共享方案。该方案中每个参与者需持有2个秘密份额来重构多个秘密,并且在秘密分发的同时生成验证信息。任何人都可以通过公开的验证信息对秘密份额的有效性进行验证,及时检测分发者和参与者的欺骗行为。在秘密重构阶段采用Hermite插值定理重构秘密多项式,并结合双线性运算重构秘密。分析结果表明,在双线性Diffie-Hellman问题假设下,该方案能抵抗内外部攻击,具有较高的安全性。     

可公开验证可更新的多秘密共享方案

针对现有的多秘密共享方案不能同时满足秘密份额的动态更新和可公开验证性的问题, 提出一种可公开验证可更新的多秘密共享方案。该方案利用单向散列链构造更新多项式, 使得参与者的秘密份额能够定期更新, 并且在秘密分发的同时生成验证信息, 任何人都可以根据公开信息对秘密份额和更新份额的有效性进行验证, 及时检测成员之间的相互欺诈行为。分析表明, 在椭圆曲线上的离散对数问题和计算性Diffie-Hellman问题困难的假设下, 该方案能有效地抵抗内外部攻击, 具有较好的安全性。     

基于双线性对的可验证可更新的秘密分享方案

提出了一种新的基于双线性对的可验证可更新的门限秘密分享方案。该方案通过秘密分发者和参与者双方验证一个等式是否成立,从而能够辨别双方提供的秘密份额是否有效。秘密分发者利用hash函数来定期更新插值多项式,使得参与者所持有的秘密份额能够定期更新。秘密份额验证基于有限域上离散对数困难问题,能够有效避免参与者欺骗。     

一种门限的双线性基盲签名方案

提出了一种新型的门限盲签名方案,称为基于双线性映射的门限盲签名方案。该方案使用椭圆曲线上的Weil对和Shamir的秘密分享方法来构造,并分析了新方案的正确性和安全性,分析结果表明,在双线性Diffie-Hellman难题下,参与者能方便地产生个体盲签名,公开验证者可通过验证公式决定是否接受发送方计算出的门限盲签名。而任何攻击者不能伪造个体盲签名,即使已知所有参与者的秘密值也无法伪造门限盲签名。     

向量空间上无可信中心的动态多秘密共享方案

现有向量空间上的秘密共享方案不能实现秘密份额更新和成员数量动态的增加与删除,且很难保证可信中心的存在。为此,提出一种无可信中心的动态多秘密共享方案。秘密份额由所有参与者共同协商产生,不需要可信中心参与,利用双线性对的性质,任何人都能验证分发的秘密份额和更新的秘密份额的正确性。将共享的秘密用一个构造的公开函数进行表示,在重构过程中,参与者通过公开函数可以对多个秘密进行重构。成员的加入与删除由其他成员共同决定,采用老成员协助新成员生成秘密份额的方式,实现成员的动态管理。对该方案进行正确性与安全性证明,与其他向量空间秘密共享方案相比,具有更高的安全性、动态性和使用效率。     

一个双线性对上公开可验证多秘密共享方案

基于椭圆曲线上的双线性对提出了一个公开可验证的多秘密共享方案。仅利用双线性对的双线性性而不需要执行交互式或非交互式协议,任何一方都可以验证分发者所分发共享的有效性。该方案还是一个多秘密共享方案,在一次秘密共享过程中可以共享多个秘密。方案的安全性等价于Diffie-Hellman假设及椭圆曲线上的离散对数问题困难性。     

公开可验证的向量空间秘密共享方案

秘密共享方案在现代密码学中有着重要的应用.公开可验证秘密共享方案是具有如下性质的一类可验证秘密共享方案,即任何实体都能够验证参与者份额的有效性.首先提出了一个公开可验证的向量空间秘密共享方案,方案的安全性是基于计算Diffie-Hellman假设的,然后在此基础上提出另一个可共享多个秘密的方案.这两个方案可以应用于电子投票、门限密钥托管等许多领域.     

具有前摄能力的可公开验证秘密共享

可公开验证秘密共享是一种特殊的秘密共享,由分发者分发的秘密份额不仅能被份额持有者自己验证,而且可以被其他任何成员验证.然而,对于一般的可公开验证秘密共享,敌手可能使用很长的时间才能攻破门限个份额服务器,获得秘密.为了解决这个问题,提出了第一个具有前摄能力的可公开验证的秘密共享方案,该方案不仅能够公开验证份额的正确性,而且具有份额定期更新的性质,比其它一般可公开验证秘密共享方案更安全,能够更好地满足各种应用的安全需求.     

全委托的公共可验证的外包数据库方案

为解决可验证外包数据库方案存在的预处理阶段开销较大及不支持公共可验证的问题,提出了一个全委托的公共可验证的外包数据库模型.给出了模型的架构及交互流程,对模型进行了形式化定义,并给出了模型的正确性定义和安全性定义.利用双线性映射及可验证外包模幂运算协议,构建了一个全委托的公共可验证外包数据库方案,且给出了各个算法的详细描述,证明了方案的正确性和安全性.其安全性可规约为BDHE （bilinear diffie-hellman exponent）难题.与现有方案及不进行全委托计算的方案相比,全委托的公共可验证的外包数据库方案基于可验证外包模幂运算,将大量模幂运算外包给云处理,减小了数据拥有者的开销.理论与实验分析表明：该方案数据拥有者在预处理阶段所需的代价更低,效率更高,适于实际应用.此外,验证过程无需私钥参与,实现了公共可验证.     

基于双线性对的可验证密钥托管方案

针对密钥托管存在的问题,采用椭圆曲线密码体制和基于双线性对的可验证秘密共享算法,设计了一种防欺诈的可验证门限密钥托管方案。经验证,该方案在无可信中心的前提下,可防止用户、密钥管理中心、托管代理和监听机构的欺诈行为。并且,由双线性Diffie-Hellman问题的性质可知,在秘密交换时无需进行复杂验证即可防止欺诈。因此,该系统在高安全性的前提下具有更小的复杂度和更高的执行效率。     

一种新的不含随机预言模型的公钥加密方案

2004年的欧密会上,Canetti,Halevi和Katz提出了将Selectivre-ID安全的基于身份加密方案转化为选择密文安全的公钥加密方案的方法。但由于该方法需要用到一次性签名,给所基于的方案增加了明显的通信和计算负载。为了提高加密过程的计算效率,作者在本文中介绍了一种从Boneh-Boyen提出的选择性的基于身份的加密方案到公钥加密方案的转换方法,该方法是公开可验证的,其效率也有了提高。该方案是基于决定性双线性Diffie-Hellman假设和抗碰撞哈希函数的。     

三接收方公钥密码系统

提出一种三接收方公钥加密方案,该方案中发送方对消息进行加密,而三接收方均能够使用各自的私钥对消息进行解密。基于双线性映射,构造出两个安全性不同的三接收方公钥加密方案。形式化证明如果间隙双线性Diffie-Hellman问题和计算性Diffie-Hellman问题是困难的,则所提的两个方案分别具有选择明文攻击安全和适应性选择密文攻击安全。所提方案仅增加了一项指数运算和一项哈希运算,就实现了3个独立的接收方,因此该方案效率较高。分析表明,该方案能够提高 TLS 协议的安全性并应用于分级监管公钥密码系统。