理想格上可撤销的模糊身份加密方案

针对目前基于身份加密（IBE）方案不能同时满足用户撤销和模糊身份提取功能,基于理想格上的差错学习问题（LWE）,借助二叉树结构和门限秘密共享算法,提出了一个可撤销的模糊身份加密方案（RFIBE）。该方案首先利用理想格上的陷门生成函数和门限秘密共享算法生成用户的私钥,其次利用二叉树结构完成方案的撤销功能。最后,在标准模型下证明所提方案的安全性达到了选择身份和选择明文攻击下的不可区分性（IND-sID-CPA）安全。与基于标准格的IBE方案相比,所提方案同时具备可撤销功能和高效模糊身份提取功能,实用性更强。     

一种理想格上的身份类广播加密方案

针对现有格基广播加密方案效率较低,密文扩展率较高的缺陷,首先利用改进的理想格上陷门产生算法和盆景树模型,生成广播用户的私钥。在此基础上,为保证消息的合法性,加入一次签名算法,基于环上错误学习问题(R-LWE)提出了一个可证明安全的身份类广播加密方案。最后,在标准模型下证明方案是选择密文攻击下语义不可区分安全,且安全性可以高效地归约到判定性R-LWE困难性假设。分析表明,该方案具有加解密速度快、密文扩展率低且能够有效地实现用户端的动态扩展功能的优势。     

密文类型可修改的基于格代理重加密方案

针对如何构造一个有效的抗量子攻击的类型代理重加密方案这个问题,该文对Minqing Zhang等人提出的格上基于身份的代理重加密方案进行分析,证明其存在私钥泄露和不能抗合谋攻击问题,并基于格上的LWE困难问题提出了第一个基于格的密文类型可以修改的类型代理重加密方案,其安全性可以规约为LWE困难性假设,并证明该方案是IND-CPA安全的。该方案不仅具有传统类型代理重加密方案的功能,而且可以抗量子攻击,密文的授权人可以随时修改密文的类型,具有更加广泛的应用场景。     

一个新的理想格上基于属性的加密方案

随着密码学技术不断发展,基于属性的密码学作为密码算法的新概念,近年来受到广泛关注。但是,已提出的基于属性的加密方案大都是基于大整数分解和离散对数问题等传统数学问题之上的公钥密码方案,这些方案存在运算效率较低、不能抵抗亚指数攻击和量子攻击等缺点,这限制了其在密码体制中的发展。提出了一个新的理想格上基于属性的加密方案,与已有的基于属性的加密方案相比,该加密方案利用了理想格上的特殊结构,容易实现,具有较短的公钥和密文;加密、解密都通过格上的函数调用实现,大大减小了运算量。     

格上基于RLWE难题的身份基代理重加密方案

针对目前基于格的身份基代理重加密方案存在的加/解密效率低和密文、密钥尺寸过长的问题,采用原像抽样和对偶加密技术,重新构造了一个基于格的身份基代理重加密方案。该方案采用原像抽样技术提取用户私钥,用对偶加密算法对消息进行加密,利用代理重加密密钥进行重加密,并用用户的私钥进行解密。安全分析表明,在标准模型下,基于ring learning with errors困难假设,该方案满足IND-aID-CPA安全。效率分析表明,该方案可以有效缩短密文和密钥尺寸,提高加/解密效率。     

理想格上基于身份的环签名方案

现有的签名方案大多是基于双线性对,但在量子计算环境下此类方案被证明是不安全的。格具有运算简单、困难问题难以破解等特点,为了抵抗量子攻击,基于格中标准的小整数解（SIS）困难假设,利用Ducas等提出的理想格技术(DUCAS L,MICCIANCIO D. Improved short lattice signatures in the standard model. Proceedings of the 34th Annual Cryptology Conference on Advances in Cryptology. Berlin:Springer,2014:335-352),构造了一种能够在标准模型下给出安全性证明的基于身份的环签名方案。该方案主要分为4个步骤：主密钥生成算法、签名私钥生成算法、签名算法和验证算法。输出的签名为单个向量。相比同类型格上的签名方案,在一定程度上缩减了公钥、签名私钥及签名的长度,提高了运算效率,适用于轻量级认证,算法的安全性也间接保证了电子商务和云计算等领域的安全性。     

可证安全的基于身份条件代理重加密方案

基于传统公钥密码体制的条件代理重加密已较为成熟,但在细粒度的层次上基于身份的代理重加密方案难以控制代理人权限。为此,提出一种基于身份的条件代理重加密方案。通过在随机预言模型下将方案的安全性规约到DBDH问题,以证明在自适应攻陷模型下的选择密文安全性。分析结果表明,与传统加密方案相比,该方案实用性强,效率高,安全性较好。     

基于身份的高效签密密钥封装方案

KEM-DEM 结构的混合密码体制是获得IND-CCA安全最实际有效的方法,传统的KEM由公钥加密方案实现,仅提供DEM使用的会话密钥的保密性安全.2005年Alexander等人将签密的概念与KEM-DEM结构的混合密码体制相结合,提出了Signcryption KEM-DEM结构的混合签密.其中Signcryption KEM是利用发送者私钥和接收者公钥共同生成会话密钥及其密钥封装.该方法可以使密钥封装同时具有保密安全性和不可伪造安全性.在基于身份密码体制上扩展了签密密钥封装的定义,结合Sakai-Kasahara私钥提取结构以及椭圆曲线上相关的困难问题给出了一个基于身份的签密密钥封装的实例方案,并在随机预言机模型下对该实例方案的安全性进行了证明.该方案具有ID-IND-CCA保密性安全和ID-UF-CMA不可伪造性安全.提出的实例方案在会话密钥封装阶段不需要进行对计算以及映射到点的Hash函数计算.通过有效的对优化计算和点压缩技术,本实例方案在具有高安全性的同时也具有执行性能上的优势.     

基于格和分层身份结构的广播加密方案

提出基于格和分层身份结构的广播加密方案。该方案采用格表示用户身份信息,通过格和子格的结构关系表示分层结构,以格的短基表示用户的私钥,利用格基生成算法迭代生成每层格的短基,基于格中错误学习难题设计加、解密算法。理论分析证明,对于非授权用户,该方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分安全性,对于授权用户,在选择密文攻击下具有前向安全性,与基于双线性对的广播加密方案相比计算速度更快。     

基于CDH的模糊身份多方加密方案

本文改进了Sahai等人的基于模糊身份的加密方案,使得密钥生成中心一定程度上消除单个PKG可能欺骗用户的缺陷.根据模糊身份加密的特性,结合CDH困难问题的加密机制,提出了基于FIBE的多方加密方案,使得多方会话时密钥更加安全可靠;安全性可规约到计算Diffie-Hellman(CDH)困难假定,从而能更好的满足实际应用需求.     

高效的基于证书短签名方案

针对高效的基于证书数字签名的构造问题, 基于CDH困难性假设, 构造了一个基于证书的短签名方案, 并在随机预言机模型下证明了其安全性. 通过与已有可证明安全的基于证书签名方案进行比较, 所构造的签名方案在效率上和长度上都是最优的.     

一种基于商密SM9的高效标识广播加密方案

广播加密允许发送者为一组指定的用户同时加密数据,并通过公开信道传输密文.只有加密时指定的授权用户才能正确解密,非授权用户即使合谋也无法获得明文数据.得益于这些优点,广播加密被广泛用在云计算、物联网等应用中,实现多用户数据共享和秘密分享.SM9标识加密算法是我国自主设计的商用密码,用于数据加密,保护数据隐私,但只适用于单...     

一个高效的基于身份的签密方案

签密能够在一个合理的逻辑步骤内同时完成数字签名和公钥加密两项功能,而其计算量和通信成本都要低于传统的“先签名后加密”．该文利用双线性对提出了一个新的基于身份的签密方案,并在随机预言模型中给出了安全性证明．在BDH问题是困难的假设下,该方案被证明是安全的．在计算量方面,该方案仅需2次对运算,比目前最好的Chen和Malone—Lee方案少1次．     

一种格上基于身份的环签名方案

基于身份的环签名是基于身份密码学和环签名的结合,具有较高的实际应用价值.现有的基于身份的环签名方案大多基于双线性对问题.然而,双线对问题在量子环境下是不安全的.为了设计量子环境下安全的基于身份的环签名方案,本文基于格困难假设,提出一种标准模型下基于身份的格上环签名方案.该方案的安全性基于格中标准的小整数解(SIS)困难假设.与其他标准模型下基于身份的格上环签名方案相比,该签名方案的计算效率进一步提高.     

一个有效的多PKG环境下基于身份签密方案

多PKG环境下的签密机制是域间实体认证和保密通信的有效手段.文中提出了一个新的多PKG环境下基于身份的签密方案,方案使用了Waters基于身份加密体制及现有的基于身份签密体制的构造思想,并利用"⊕"运算和抗碰撞Hash函数消除了签密密文与明文之间的对应关系,从而保证了方案的语义安全.文中的方案实现了标准模型下的可证明CCA安全和存在不可伪造性;且当新方案退化为单个PKG环境时,与其它标准模型下的安全方案相比,该方案仍有稍高的效率.     

基于身份密码学的安全性研究综述

目前IBE已经成为公钥加密领域的一个研究热点,而安全性是构建IBE方案的重要因素.在设计公钥加密方案时,通常主要考虑在各种攻击模型下所要达到的安全目标,使用安全目标与攻击模型相结合的方式来定义安全性.在对已提出的IBE方案进行归纳分析的基础上,概括了IBE安全性的形式化定义;总结了安全性所依赖的各种数学难题基础,对各种数学难题之间的强弱关系进行了分析;进而,基于这些强弱关系描述了IBE安全性之间的相互转化规律以及达到高安全性的转化方法,这些方法有一个共同点,就是在加密方案的构造过程中使用了某种测试;接下来,从安全性和效率的角度对比了已提出的典型IBE方案,指出低安全性向高安全性转化必然会带来额外开销,导致效率下降;最后,总结了IBE的缺点、未来研究趋势以及开放性问题.     

一种基于MDP的快速公开密钥数字签名算法

基于Zn上的矩阵对角化问题(MDP)能够建立一种新的公开密钥数字签名算法,当n取为一个RSA模数时,其安全性依赖于因素分解问题(IFP)的难度或联立求解Rabin方程与Ong-Schnorr-Shamir方程的复杂性．该算法的重要特点之一是不涉及大指数乘方运算,完成一个签名的主要运算量是少数几个取模整数乘(除)法,其中必须在线完成的仅为4个,效率远远高于其他依赖大指数乘方运算的数字签名算法,是公开密钥数字签名技术的一个重要突破．该算法还能够直接以用户身份构造其公钥,可以减小为实现用户身份与用户公钥之间的映射所付出的代价．     

An Improved Identity-Based Ring Signcryption Scheme

Abstract

Biometrics can be defined as science by which an individual is identified through analyses of physical data and behavioral characteristics.¹ The measurement of an individual's characteristics quantifies his or her physical, behavioral characteristics. The physically unique characteristics include, but are not limited to, fingerprints, hand or palm geometry, retina or iris scans, voice or facial characteristics, keystroke patterns, and gait. These presumably unique characteristics are used, in turn, to recognize (identify), authenticate, deny, or grant access based on the individual's characteristics.     

An ID-based authenticated dynamic group key agreement with optimal round

Group key agreement protocols are crucial for achieving secure group communications.They are designed to provide a set of users with a shared secret key to achieve cryptographic goal over a public network.When group membership changes,the session key should be refreshed efficiently and securely.Most previous group key agreement protocols need at least two rounds to establish or refresh session keys.In this paper,a dynamic authenticated group key agreement(DAGKA) protocol based on identity-based cryptography is presented.By making use of the members’ values stored in previous sessions,our Join and Leave algorithms reduce the computation and communication costs of members.In the proposed protocol,Setup and Join algorithms need one round.The session key can be refreshed without message exchange among remaining users in Leave algorithm,which makes the protocol more practical.Its security is proved under decisional bilinear Diffie-Hellman(DBDH) assumption in random oracle model.