不含双线性对的高效无证书聚合签密方案

现有的聚合签密方案主要是基于复杂的双线性对构造,计算效率较低,不能很好地适用于计算资源和通信带宽受限的应用环境。为了提高聚合签密的效率,提出一种不含双线性对映射的无证书聚合签密方案。基于计算Diffie-Hellman问题（CDHP）和离散对数问题（DLP）的困难性,在随机预言模型下证明了方案满足机密性和不可伪造性。该方案不含双线性对运算和指数运算,在单签密阶段仅需要2个点乘运算,与已有的典型聚合签密方案相比具有更高的计算效率且密文长度更短;而且方案的聚合签密验证阶段无需任何用户的秘密信息,方案具有可公开验证性;此外,方案在部分私钥生成阶段不需要安全信道,降低了通信复杂度。     

使用ECC的身份混合签密方案

身份混合签密能够高效封装对称密钥和安全传输数据.针对现有身份混合签密方案计算复杂度高的问题,集成身份混合签密和椭圆曲线密码学(ECC)中的双线性映射,构造了一种使用ECC的身份混合签密方案.证明了所构造的方案在随机预言模型下满足co-BDH假设下的保密性和co-CDH假设下的不可伪造性.由于该方案通信成本低且计算效率高,因而能够更好地满足密码学应用需求.     

一个基于身份的签密方案的分析与改进

对肖鸿飞等人提出的基于身份的改进高效签密方案进行分析, 指出方案不能抵抗不可区分性选择明文攻击和不诚实接收者的一般性伪造攻击。为此, 提出了一个改进的签密方案。运用随机预言机模型, 证明了新方案在适应性选择密文攻击下是不可区分的和在适应性选择消息及身份攻击下是存在性不可伪造的, 安全性可以分别规约为判定双线性Diffie-Hellman问题和计算Diffie-Hellman问题。     

一个可公开验证和前向安全的签密方案

利用双线性对提出一个满足公开验证性和前向安全的基于身份的签密方案,并且能够将签名的验证和消息的恢复分别独立进行,可以应用于为移动设备过滤垃圾信息等移动电子商务场合。在BDH问题是困难的假设下用随机预言模型给出了安全性证明,经过分析比较,该方案具有很高的安全性和效率。     

高效的TPKC→IDPKC的异构签密方案

机密性和不可伪造性是安全通信的两个主要目标。为了解决异构密码系统之间安全通信问题,提出了一个高效从基于传统公钥密码体制到基于身份的公钥密码体制异构签密方案（TPKC→IDPKC）。该方法运行签密算法时,不需要对运算;运行解签密算法时,只需要两个对运算,与已有同类方案相比较,效率有了较大的提高;同时在随机预言模型下,基于CDH（Computable Diffie-Hellman）问题,证明该方案满足IND-SC-CCA2 安全性和EUF-SC-CMA安全性。     

高效无证书混合签密

无证书混合签密能够处理无证书体制下任意长度的消息,而普通的无证书签密则不能处理.指出Selvi等人提出的攻击是不成立的,并构造了一个新的无证书混合签密方案.与现有方案相比,该方案具有密文长度短、计算速度快的优点,因此更适用于带宽窄、计算资源少的通信环境,如ad hoc网络.在随机预言模型和双线性Diffie-Hellman困难性假设条件下,该方案可证明是安全的.     

基于多线性映射的环签密广播公钥方案

提出了基于多线性映射的环签密广播方案,环成员代表环群体匿名签密并广播给多个接收者。其具有两个用户群之间环签密通信的功能。该方案满足环签密广播的安全要求,能够保证签密所传输消息的保密性、签密的不可伪造性、签密者的匿名性。在随机预言模型下,把方案的安全性归约到分级Diffie-Hellman判定问题(GDDH)进行求解。     

一种无随机预言机的无证书广义签密方案

研究在无证书公钥密码系统下的广义签密问题,提出了无证书广义签密方案的形式化定义,并定义其较为完全的安全模型.该安全模型下的第2类攻击者是恶意但被动的攻击者.同时,利用双线性映射设计了一个高效的无证书广义签密方案.其安全性基于计算Diffie-Hellman问题和判定性Bilinear Diffie-Hellman问题的困难性,并在标准模型下给出正式的安全性证明.鉴于该方案具有安全高效和无证书的优点,它可以广泛地应用于电子商务、防火墙和密钥分配等领域.     

基于异构密码系统的混合签密方案

针对异构密码系统的签密算法大多采用的是公钥加密技术，不具有可加密任意长消息的特点，不符合现实的应用环境，而混合签密技术则可解决这一不足。提出了一个基于异构密码系统的混合签密方案。该方案是由基于身份的密码（Identity Based Cryptography，IBC）体制到无证书密码（Certificateless Cryptography，CLC）体制的异构签密方案。不但能使私钥生成器（Private Key Generator，PKG）和密钥生成中心（Key Generating Center，KGC）分别在IBC密码体制和CLC密码体制中产生自己的系统主密钥，同时，在随机预言模型下，方案在计算性Diffie-Hellman和双线性Diffie-Hellman困难问题下具有不可伪造性和不可区分性。     

基于自认证的门限代理签密方案

基于门限代理签名和自认证签密的理论,利用双线性对技术构造了一种新的基于自认证的门限代理签密方案.在椭圆曲线离散对数问题和双线性Diffie-Hellman问题的难解性下,该方案被证明是安全的.该方案不但消除了证书的管理和传输等开销问题,同时能够抵抗合谋攻击和有效防止权威机构伪造门限代理签密,安全性强、通信效率高,适合应用于分布式计算等领域.     

Low-computation certificateless hybrid signcryption scheme

Hybrid signcryption is an important technique signcrypting bulk data using symmetric encryption. In this paper, we apply the technique of certificateless hybrid signcryption to an elliptic-curve cryptosystem, and construct a low-computation certificateless hybrid signcryption scheme. In the random oracle model, this scheme is proven to have indistinguishability against adaptive chosen-ciphertext attacks (IND-CCA2) under the elliptic-curve computation Diffie-Hellman assumption. Also, it has a strong existential unforgeability against adaptive chosen-message attacks (sUF-CMA) under the elliptic-curve discrete logarithm assumption. Analysis shows that the cryptographic algorithm does not rely on pairing operations and is much more efficient than other algorithms. In addition, it suits well to applications in environments where resources are constrained, such as wireless sensor networks and ad hoc networks.     

Signcryption with fast online signing and short signcryptext for secure and private mobile communication

Signcryption scheme is one of the useful tools for secure communication where authenticity and confidentiality are simultaneously required.Now,mobile devices are more and more widely used for communication,and thus it is desirable to design a scheme suitable to mobile applications.In this paper,we propose a signcryption scheme which is efficient enough to be implemented on mobile devices.In our scheme,we need only one multiplication in an online phase,and thus a signcryptor can generate a signcryptext very efficiently in the online phase.Moreover,the size of signcryptext is very short compared with exsiting schemes,and thus our scheme is very efficient in terms of communication overhead.The security of our signcryption scheme is proven in the random oracle model.     

一个多授权中心的属性基签密方案

属性基签密体制能同时保证消息的保密性和存在性不可伪造,并能实现一对多的密文数据共享和细粒度访问控制。现有的属性基签密方案均是在单一授权机构下实现,容易产生单点失效和负担过重等问题。本文通过将用户的多个属性交由不同的授权中心分别管理,从而构造出一个适用于个人健康管理系统（PHR）的多授权中心属性基签密方案,并通过性能分析和仿真实验说明本文所提方案具有较短的用户密钥长度和较小的解签密时间开销。方案的安全性在标准模型下被规约到双线性Diffle-Hellman假设和计算Diffle-Hellman假设。     

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.     

适用于物联网环境的无证书广义签密方案

无证书广义签密方案不仅可以解决证书管理和密钥托管问题,而且可以根据实际需求分别作为加密方案、签名方案或签密方案,在资源受限的物联网环境中具有广泛的应用场景.但是,通过具体的攻击方法证明Karati等的方案不能抵抗伪造攻击,文中总结了攻击者成功伪造的原因.针对上述问题,提出了一种无双线性配对的无证书广义签密方案,并在随机...     

可证安全的隐私保护多接收者异构聚合签密方案

异构聚合签密技术不仅解决了不同密码体制间的通信问题,同时还能对多个消息进行聚合签名认证。分析了牛淑芬等人提出的能保证数据隐私的异构签密方案,并指出该方案中单个签密与聚合签密均可被伪造,存在密钥生成中心的被动攻击。首先描述了详细的攻击过程,说明牛淑芬方案存在被动攻击。其次,改进了牛淑芬方案,并通过安全性分析证明了改进方案没有安全问题。对改进方案的性能分析以及仿真模拟显示,改进方案的效率与原方案相当。     

VANET中基于无证书环签密的可认证隐私保护方案

针对车载自组织网络(Vehicular ad-hoc Network,VANET)中车辆用户隐私信息保护和通信消息传输安全的问题,提出了一种可认证的无证书环签密方案。车辆通过可信机构生成的伪身份通信,有且仅有可信机构可以根据车辆节点的原始注册信息和追踪密钥确定消息发送车辆的真实身份,保证了通信的匿名性和对恶意车辆身份的可追踪性;消息发送车辆和接收车辆基于所构建的可认证环签密模型分别执行签密和解签密算法,实现了签密车辆身份和所发送消息的可认证;在随机预言模型下证明了所提方案具有机密性和不可伪造性。将所提的隐私保护方案与现有的VANET隐私保护方案进行安全性能的比较,证明了所提方案的机密性、可认证性和可追踪性等安全性较完善。通过列表比较了所提方案中环签密和解签密算法中各项运算的数量。将两种算法中双线性运算和标量乘运算的开销之和作为所提方案的计算开销,列表并进行数值分析。仿真实验基于Intel I7、3.07 GHz的硬件平台和MATLAB软件。结果表明,所提方案的计算开销远小于其余3个方案。当车辆数量增大到适用范围的上限100时,所提方案的计算开销仍小于150 ms。因此,该隐私保护方案满足了安全性和即时通信的要求,尤其适用于城市交通系统。     

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。     

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。     

标准模型下安全基于身份代理签密方案

针对现实中代理签密的安全问题,提出一种基于Gu等（GU K, JIA W J, JIANG C L. Efficient identity-based proxy signature in the standard model. The Computer Journal, 2013:bxt132）代理签名的标准模型下可证安全的基于身份代理签密方案。代理签密允许原始签密者授权签密能力给代理签密者,后者能够代表前者生成密文。该方案通过结合基于身份签密和代理签名,既保持了基于身份签密的优点,又具有代理签名的功能。分析表明,基于Diffie-Hellman问题假设下,所提方案满足机密性性和不可伪造性。与已知方案相比,代理密钥生成算法和代理签密算法中各需要2个对运算和1个对运算,方案效率更高。