基于Weil对的多接收者公钥加密方案

提出了一种多接收者公钥加密方案,称为基于双线性映射的多接收者公钥加密(pairing-based multi-recipient encryption,简称PBMRE).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.利用秘密分享方法处理私钥,可以将一个解密私钥转换成多个用户私钥.利用Weil对的双线性,在解密时可以重新组合解密私钥.经过分析,给出的多接收者公钥加密方案效率高,并且能抵抗多个接收者的合谋攻击.基于间隙双线性Diffie-Hellman假设,证明了该体制具有抗自适应选择密文攻击的不可区分安全性(indistinguishability under adaptive chosen ciphertext attack,简称IND-CCA2).     

基于适应性选择密文不可区分性的抗辅助输入泄漏公钥加密方案

现有的抗辅助输入公钥加密方案仅满足选择明文攻击(IND-CPA)安全性,难以满足实际应用的安全需求。基于判定性Diffie-Hellman (DDH)假设下CS '98加密方案和域GF(q)上Goldreich-Levin定理,构造出一种新型的抗辅助输入泄漏的公钥加密方案。该方案满足适应性选择密文不可区分性(IND-CCA2)安全性,允许攻击者利用辅助输入泄漏信息攻击挑战密文时询问解密预言机。与BHHO加密方案相比,尽管加密/解密运算量都增加了近一倍,却实现了更加严格的IND-CCA2安全性。     

标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案

多身份单密钥解密方案是基于身份加密方案的一个变体,用户的一个解密密钥可以对应于多个公钥(身份),即单一的密钥可以解密多个不同公钥加密下的密文。在双线性对,提出标准模型下可证安全的多身份单密钥解密方案。在判定性q-TBDHE假设下,证明了所提方案在适应性选择密文和身份攻击下是不可区分的。     

一个单方加密-多方解密的公钥加密方案

以Shamir的门限秘密共享方案和对称密码算法为基础,基于椭圆曲线上的双线性变换提出了一个具有多个解密者的单方加密-多方解密公钥加密方案.在该方案中,消息发送者具有一个唯一的加密密钥,而每个消息接收者都具有不同的解密密钥.使用加密密钥所加密的密文可以被任意解密密钥所解密,得到同样的明文信息.分析发现,该加密方案不仅安全有效,同时,它还具备前向保密性,即使加密者的主密钥泄露,也不会影响之前加密信息的安全性.文中方案具有非常重要的应用价值,尤其可以用来实现安全广播/组播和会议密钥的安全分发.     

一个单方加密-多方解密的公钥加密方案的分析

在利用门限秘密共享方案构造的单方加密-多方解密的公钥加密方案中,发送者有唯一的加密密钥,不同解密者有不同解密密钥。密文可以被任一解密密钥得到同一明文,即多个接收者均可解密该密文,因此此类方案适用于广播/组播和会议密钥的安全分发等场景。庞辽军等人提出了一个单方加密-多方解密的公钥加密方案,并称其具备前向保密性。通过对其方案进行具体分析,表明其并不能满足前向保密性。     

基于SM9的匿名广播加密方案

广播加密允许数据拥有者通过不安全的公开信道将数据安全地发送给一组指定的用户, 只有组内用户（授权用户）利用自身私钥才能正确解密密文, 恢复出明文数据, 不在组内的用户（非授权用户）即使合谋也无法获取数据内容。标识加密是一种非对称加密体制, 可利用能够唯一标识用户身份的任意字符串作为用户的公钥, 消除了传统公钥体制中用于绑定用户公钥的证书。匿名标识广播加密不仅能充分继承标识加密的优点实现多用户数据的安全共享, 而且能有效保护接收者的身份信息。本文以国产商用标识密码算法SM9为基础, 采用多项式技术构造了首个基于SM9的匿名广播加密方案。方案具有与SM9加密算法相同的私钥生成算法, 用户私钥由一个群元素组成。方案的密文由(n+3)个元素组成, 与接收者数量(n)线性相关, 解密仅包含一次双线性对计算。基于q类型的GDDHE困难假设, 在随机谕言器模型中证明方案在静态选择明文攻击下具有不可区分的安全性且满足接收者匿名性。比较分析表明本文方案的计算开销和通信代价与现有高效匿名标识广播加密方案是可比的。最后, 对方案进行编程实验, 在相同安全级别下, 本文方案对比其他方案具有较优的密文长度, 实验结果表明本文方案是可行的。     

一种基于身份和密钥封装机制的加密方案

提出一个基于身份和密钥封装机制的加密方案,采用对称加密技术实现信息的高效加密解密,利用基于身份的密码算法传递对称密钥。该方案扩展了标准模型下可证明安全的选择密文攻击的加密方案,其安全性规约为判定性Diffie-Hellman假设。分析结果表明,该方案对抵抗自适应选择密文攻击是不可区分的。     

可证明安全公钥密码学探究

该文对公钥加密的攻击模型给出了详细的、循序渐进的解释,包括唯密文攻击、已知明文攻击、非适应性选择明文攻击、适应性选择明文攻击、非适应性选择密文攻击、适应性选择密文攻击.公钥加密方案的安全性目标包括不可攻破性、单向性、密文不可区分性、不可延展性,进而引出并详细解释了公钥加密的最高安全性目标是适应性选择密文攻击下的不可区分...     

不含双线性对的密文检索公钥加密方案

针对非可信云环境中的密文检索问题,在dPEKS模型的基础上,提出一种不含双线性对运算的密文检索公钥加密方案。该方案借鉴了RSA算法和Elgaml算法的思想,基于特殊模剩余类环上、循环群中的运算来构造加解密和检索子算法。在判定性Diffie-Hellman问题困难假设的前提下,证明了该方案可以抵抗不可区分性选择明文攻击和离线关键词猜测攻击。性能分析结果表明,该方案能够有效加解密数据,支持密文的关键词检索,并且在运算效率上比现有同等级安全的公钥加密方案更具优势。     

基于双线性映射的多对一加密认证方案

研究群组密码学中的一个子类:多对一加密认证方案.该方案主要用于解决分布式系统中的一个实际问题:当有大量用户发送密文给接收者时,如何减轻接收者和KGC的密钥管理负担.使用椭圆曲线上的双线性映射作为工具,在多对一加密认证方案的定义和安全模型下,构造了一个具体的方案,同时证明了该方案的安全性.合法发送者使用他的加密密钥产生密文,该密钥与接收者的身份和解密密钥有关,解密者仅使用他唯一的解密密钥就可以解密任何合法的密文,并可以认证发送者的身份.该方案的计算复杂性和密文长度不依赖于合法发送者的数量.     

An IBE scheme using ECC combined public key

ECC combined public key is a new technology of scalable key management. In this paper, we propose an identity-based encryption (IBE) scheme using ECC combined public key (CPK). The scheme is based on bilinear maps between groups and proved semantically secure in the random oracle model under a variant of Computational Diffie-Hellman (CDH) assumption–Bilinear Diffie-Hellman (BDH) assumption.     

Strongly secure identity-based authenticated key agreement protocols

In this paper, we present a strongly secure identity-based (ID-based) two-party authenticated key agreement (AKA) protocol, which captures all basic desirable security properties including master key forward secrecy, ephemeral secrets reveal resistance and so on, and is provably secure in the extended Canetti-Krawczyk (eCK) model. The security of the protocol can be reduced to the standard Computational Bilinear Diffie-Hellman assumption in the random oracle model. Our scheme is secure as long as each party has at least one uncompromised secret. Also, we give a strongly secure variant of the protocol. The variant has a much lower computational overhead than the original scheme, while its security relies on the Gap Bilinear Diffie-Hellman assumption. Currently, there are few ID-based AKA protocols that are provably secure in the strong eCK model. Compared with previous ID-based AKA schemes, our protocols have advantages over them in security or efficiency.     

标准模型下的高效强安全混合加密方案

如何设计标准模型下满足适应性选择密文安全（IND-CCA2）的高效加密方案,是公钥密码学领域的一个重要研究课题。基于判定型双线性Diffie-Hellman问题,提出了一个高效、短公/私钥长度、强安全的,基于对称加密算法、消息认证码算法、密钥分割算法等基础算法的一次一密型混合加密方案,分析了方案的安全性和效率。方案在标准模型下被证明具有IND-CCA2安全性,支持公开的密文完整性验证,与同类方案相比计算效率高。     

标准模型下可证明安全的新公钥加密方案

针对标准模型下抗适应性选择密文攻击语义安全的公钥加密方案存在的效率比较低或者所基于的计算假设比较强的问题,基于最近提出的d-判定性Diffie-Hellman问题构造了一个新的可证明安全的公钥加密方案。方案的构造和安全性证明采用哈希证明系统方法,达到了高效安全的目标。方案所基于的d-判定性Diffie-Hellman问题的难度介于计算Diffie-Hellman问题和判定性Diffie-Hellman问题之间,方案的效率优于基于计算Diffie-Hellman问题的方案,与基于判定性Diffie-Hellman问题的方案相近。该方案实现了计算假设与效率之间的一个比较好的折中,并且可以根据实际需要选择不同的d值以达到不同的安全级别。     

Certificateless signcryption scheme in the standard model

Certificateless public key signcryption scheme is an important cryptographic primitive in cryptography. Barbosa and Farshim proposed a certificateless signcryption scheme. However, their construction is proven to be secure in the random oracle model but not the standard model, and the scheme is also vunlerable to the malicious-but-passive key generation center (KGC) attacks. To overcome these disadvantages, we introduce a formal security model for certificateless signcryption schemes secure against the malicious-but-passive KGC attacks and propose a novel certificateless signcryption scheme. The proposed certificateless signcryption scheme is proven to be IND-CCA2 secure under the decisional Bilinear Diffie-Hellman intractability assumption without using the random oracles. The proposed scheme is also proven to be existentially unforgeable under the computational Diffie-Hellman intractability assumptions. Furthermore, performance analysis shows that the proposed scheme is efficient and practical.     

Accountable authority key policy attribute-based encryption

We present an accountable authority key policy attribute-based encryption (A-KPABE) scheme.In this paper,we extend Goyal’s work to key policy attribute-based encryption setting.We first generalize the notion of accountable authority in key policy attribute-based encryption scenario,and then give a construction.In addition,our scheme is shown to be secure in the standard model under the modified Bilinear Decisional Diffie-Hellman (mBDDH) assumption.     

Public key encryption without random oracle made truly practical

In this paper, we report our success in identifying an efficient public key encryption scheme whose formal security proof does not require a random oracle. Specifically, we focus our attention on a universal hash based public key encryption scheme proposed by Zheng and Seberry at Crypto’92. Although Zheng and Seberry’s encryption scheme is very simple and efficient, its reductionist security proof has not been provided. We show how to tweak the Zheng-Seberry scheme so that the resultant scheme not only preserves the efficiency of the original scheme but also admits provable security against adaptive chosen ciphertext attack without random oracle. For the security proof, our first attempt is based on a strong assumption called the oracle Diffie-Hellman⁺ assumption. This is followed by a more challenging proof that employs a weaker assumption called the adaptive decisional Diffie-Hellman assumption, which is in alignment with adaptively secure assumptions advocated by Pandey, Pass and Vaikuntanathan.     

Certificateless undeniable signature scheme

In this paper, we present the first certificateless undeniable signature scheme. The scheme does not suffer from the key escrow problem, which is inherent in identity based cryptosystems. Also it can avoid the onerous management of certificates. Particularly, by using some cryptographic and mathematical techniques, we guarantee that the scheme’s two component protocols satisfy the properties of zero-knowledge proofs. To address the security issues, we extend security notions of undeniable signatures to the complex certificateless setting, and consider two different types of adversaries. Based on these formally defined security notions, we prove that in the random oracle model, the certificateless undeniable signature scheme is secure in the sense of existential unforgeability under the Bilinear Diffie-Hellman assumption, and is secure in the sense of invisibility under the Decisional Bilinear Diffie-Hellman assumption.     

一个基于属性的密钥协商协议

在基于属性加密方案的基础上,提出一个基于属性的密钥协商协议。讨论基于属性的密钥协商协议的特性及可能的应用背景,其具有可实现模糊鉴别的特性,所实现的密钥策略为访问树结构。分析协议的安全属性并给出安全性证明,结果表明,与已有的协议相比,该协议可实现较复杂的访问结构,同时在标准模型下,基于判定双线形Diffie-Hellman假定证明了协议的安全性。     

高效的强安全的基于身份认证密钥协商协议

现有的基于身份(ID)认证协议大多在CK模型中被证明是安全的,而CK模型比扩展的CK模型(eCK模型)更弱。基于NAXOS方法,利用双线性对设计了一种新协议,并基于随机预言假设和GBDH假设,在eCK模型中证明了协议的安全性。与其他的基于身份认证协议相比,新协议的计算复杂度和通信复杂度较低;满足主密钥前向安全性和完美前向安全性,并抗密钥泄漏伪装。