一种两方认证密钥协商方案的分析与改进*

基于签密方案,Liu-Xu利用椭圆曲线群构造了一种高效、强安全的两方认证密钥协商协议.对Liu-Xu提出的方案进行安全性分析,指出该方案不具有强安全性.该方案不能抵抗临时私钥泄露攻击,并且方案不具有完美前向安全的特性.分析了方案不安全的原因在于传送的消息存在冗余,并在此基础上提出一种改进的方案来修正Liu-Xu的方案.     

基于身份签密的身份认证模型

身份认证方案是实现访问控制的重要工具.结合基于身份的签密思想和零知识协议,给出了一个身份认证方案模型,该模型可以实现通信双方的互认证,且可被任何一个基于身份的签密方案实例化.给出的实例化是以现存比较高效的一个基于身份的签密方案进行的.分析了实例化后方案的安全性,结果表明它可以避免重放攻击、伪造攻击、中间人攻击等常见攻击,且该方案可以容易地扩展为一个可认证的密钥协商方案.     

基于身份的签密方案的安全性分析与改进

目前对签密方案的安全性研究集中在满足机密性、不可伪造性和不可否认性的安全性要求上.本文对两个自称安全的签密方案[10-11]进行了安全性分析,指出其方案中存在的安全性漏洞,首次提出签密中一个容易忽视的安全攻击:信用中心PKG和接收方的合伙攻击.在此基础上,对签密方案[11]进行了改进,经验证新方案满足签密的安全性要求.     

多接收者基于身份签密方案的密码分析

针对一个多接收者基于身份签密方案,从签密方案的安全属性入手,分析其安全性。通过2个成功的攻击证明该方案不满足语义安全性和不可伪造性要求,存在对任何消息和任何身份伪造密文的有效算法。提出一个改进的多接收者基于身份签密方案并给出安全性 证明。     

一种高安全的门限群签密方案

为了满足群组通信的高安全性,将超椭圆曲线密码体制与Schno~数字签名体制相结合,设计了一个高安全的同时具有(t,n)门限签密和(k,l)门限共享验证功能的门限群签密方案.该方案克服了彭等人和Wang等人方案的安全缺陷,利用Desmedt等人的密钥重新分配协议的思想实现了门限签密和门限解签密的密钥先应式秘密共享.与现有的面向群组通信的广义门限签密方案相比,该方案能避免恶意信息的攻击,能抵抗内部欺诈和外部攻击,具有更小的通信代价和更高的安全性,特别适用于解决带宽受限网络的安全问题.     

基于双难题的数字签密方案研究

针对基于离散对数和因子分解双难题设计数字签密方案的问题,给出了一个使用Hash函数的签密方案。针对Hash函数存在被攻击的危险,给出了一个不使用Hash函数的签密方案。两个方案均具有抗伪造签名攻击、前向安全性和公开验证性。通过安全性分析和复杂度分析,与各类数字签密方案比较,复杂度更低。     

一种门限签密方案的分析与改进

对一种面向群组通信的通用门限签密方案（P-L-L方案）进行密码分析,发现该方案容易遭受合谋攻击,并且密钥分配中心可以任意伪造有效的门限签密,不具有语义安全性。提出了一种改进方案,新方案克服了P-L-L方案的安全漏洞,可以有效抵抗合谋攻击和伪造攻击。     

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。     

身份基代理签密方案的密码学分析

为了更好地探究代理签密方案的安全性,本文对一个适用于云数据共享的身份基代理签密方案进行了密码学分析。通过使用代理者与某些第三方合谋的内部攻击方法,对原方案进行了保密性攻击。该攻击表明原方案是不安全的,不能应用在云数据共享的安全通信中。     

可证明安全的基于身份的聚合签密方案

为了更有效地保护网络信息的安全,需要同时实现消息的机密性和认证性。签密方案能够在一个逻辑步骤内同时实现对消息的签名和加密。为了提高当前已存在的签密方案的安全性和算法效率,结合聚合签名的思想,提出一种基于身份的聚合签密方案。在随机语言模型中证明了该方案具有适应性选择密文攻击下的不可区分性,在适应性选择消息攻击下是存在性不可伪造的,其安全性归约为计算椭圆曲线离散对数问题和双线性Diffie-Hellman问题的困难性。与目前效率较高、密文长度较短的几个方案进行比较的结果表明,新方案的签密和解签密过程分别仅需1次双线性对运算,具有计算成本低、密文长度短的优良特性。     

基于签密的认证密钥协商协议分析与改进

针对LLH协议不能抵抗伪装攻击的问题,提出一个改进的基于签密的认证密钥协商协议。在计算性Diffie-Hellman问题假设下,利用椭圆曲线密码体制将认证与会话密钥相结合,由此实现协议的双向认证和密钥确认,增强协议的安全性。理论分析结果表明,该协议具有强安全特性,可以抵抗伪装攻击。     

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。     

Cryptanalysis of a certificateless signcryption scheme in the standard model

Certificateless signcryption is a useful primitive which simultaneously provides the functionalities of certificateless encryption and certificateless signature. Recently, Liu et al. [15] proposed a new certificateless signcryption scheme, and claimed that their scheme is provably secure without random oracles in a strengthened security model, where the malicious-but-passive KGC attack is considered. Unfortunately, by giving concrete attacks, we indicate that Liu et al. certificateless signcryption scheme is not secure in this strengthened security model.     

基于多变量公钥密码体制的无证书多接收者签密体制

针对基于身份的多接收者签密方案不能抵抗量子攻击以及存在的密钥托管问题,基于多变量公钥密码体制,提出一个多接收者模型下的无证书签密方案.新方案不仅避免了基于身份密码体制的密钥托管问题,而且继承了多变量公钥密码体制的优势,实现了“抗量子攻击”的高安全性.与现有方案相比,新方案无需双线性对操作,具有更少的计算量,更高的计算效率,适用于智能卡等计算能力较小的终端设备.最后,在随机预言模型下,给出了该文方案基于MQ困难问题假设和IP困难问题假设的安全性证明.分析表明,该文方案具有不可否认性、前向安全性、后向安全性、保护接收者隐私等安全属性.     

标准模型下强安全的无证书签密方案

首先指出近期提出的一种无证书签密方案易受到公钥替换攻击,并给出了相关攻击实例。进而提出一种新的无双线性对的无证书签密方案,通过对实体的无证书公钥和托管公钥进行独立的密码学验证,确保了新方案不遭受与现有方案类似的公钥替换攻击。在标准模型下,新方案被证明是安全的,能够实现无证书签密的不可伪造性和机密性。对比分析表明,新方案在确保强安全性的同时具有较好的计算性能。     

改进的无证书混合签密方案

对金春花等人提出的无证书混合签密方案进行了密码分析,分析表明其方案在内部攻击模型下存在保密性攻击,基于双线性对提出了一个改进的无证书混合签密方案。在随机预言机模型中,基于间隙双线性Dif-fie-Hellman问题和计算Diffie-Hellman问题证明了改进方案的安全性。改进方案在克服原方案的安全缺陷的基础上保持了原方案的高效性。     

基于多变量密码体制的签密方案

为了解决基于传统公钥密码的签密方案不能抵抗量子攻击的问题,提出了一种基于多变量公钥密码的签密方案。结合多层Matsumoto-Imai(MMI)方案中心映射的多层构造、CyclicRainbow签名方案,以及隐藏域方程(HFE)的中心映射构造,提出了一种改进的中心映射构造方法,并由此设计了相应的签密方案。分析表明,所设计的方案与MMI方案相比,在实现了加密和签名的同时,方案密钥量和密文量分别减少了5%和50%。在随机预言模型下,基于多变量方程组求解困难问题假设和多项式同构困难问题假设,证明了该方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分性,在适应性选择消息攻击下具有不可伪造性。