一种可验证的公钥可搜索加密方案

公钥可搜索加密能实现基于密文的信息检索,适用于云计算环境。但现有公钥可搜索加密方案普遍依赖于双线性对,并且无法对服务器返回的搜索结果进行验证,效率和安全性较低。为此,基于El Gamal加密算法提出一种可验证的公钥可搜索加密方案。该方案使用El Gamal加密算法替代双线性对运算,与传统算法相比具有较低的计算复杂度,并且易于实现。在密文关键词及加密文件生成算法中,采用El Gamal签名算法对关键词的哈希值进行数字签名。当收到服务器返回的搜索结果后,用户可以通过计算得到发送者的公钥,并对相应的签名值进行验证,从而有效防止服务器返回错误结果。     

高效的基于属性的环签名方案

提出了两个新的高效的基于属性的环签名方案,签名者用其部分描述属性签署消息,所有拥有这些签名属性的用户组成一个环,环以外的成员不能伪造签名,并分别在随机预言模型和标准模型下证明其能抵抗签名伪造攻击.匿名性方面,对有相同签名属性集的用户是匿名的, 对属性管理中心也是匿名的.由于基于属性的环签名不需要知道环成员的公钥, 因此与以往提出的基于身份环签名相比较,提出的签名方案具有更加便捷、更加灵活的特点;与现有的基于属性的环签名相比,签名长度减少了1/3,验证所需的双线性对减少了1/3,因此新方案在签名长度、运算效率等方面都有明显优势.同时基于属性的环签名在匿名认证和基于属性的通信系统中有很重要的应用.     

高效的无证书紧致有序多重签名方案

基于无证书公钥密码体制和双线性对技术,提出一种高效、紧致的无证书有序多重签名方案。该方案得到的签名长度固定,不随签名人数的改变而变化,需要的双线性对运算数固定,且签名算法和验证算法的复杂度与签名人数无关。方案的安全性依赖于计算Diffie-Hellman困难问题,在随机预言模型下的分析结果验证了该方案的安全性。     

整数分解问题下的基于证书数字签名方案

已知的基于证书签名方案主要是在双线性对下设计的,而双线性对是公认的计算复杂度最高的。为了提高基于证书签名方案的效率,利用大整数分解问题构造了一个新的基于证书签名方案。方案的证书生成算法和签名算法都利用雅可比符号分别将用户信息和待签消息的Hash值映射成二次剩余。将证书和签名的不可为造型建立在模Blum整数求二次根困难问题上。并在随机预言机模型下,形式化证明了方案的安全性。所构造方案的不需要任何双线性对计算,只计算雅可比符号和幂指数运算,提高了基于证书签名方案的效率。     

工业物联网中服务器辅助且可验证的属性基签名方案

属性基签名（attribute-based signature, ABS）方案利用属性集标识用户. 只有当属性集满足访问策略时用户才能产生有效签名. 与传统数字签名方案相比,属性基签名方案不仅利用属性集隐藏用户的真实身份从而获得匿名性,而且通过制定访问策略实现了细粒度访问控制. 在基于椭圆曲线的属性基签名方案中通常需要使用大量的群指数运算或配对操作,这些操作计算代价高昂,导致签名过程计算开销较大. 在线/离线签名技术可以在未知消息之前将高昂的操作通过离线预计算,从而降低了轻量级设备在线计算代价. SM9 标识密码算法作为我国自主设计的商用密码,已由ISO/IEC标准化并被广泛使用. 以商密SM9 标识密码算法为基础,利用在线/离线签名技术,构造了一种基于商密SM9的属性基在线/离线签名（attribute-based online/offline signature, ABOOS）方案. 不仅可以实现细粒度访问控制,同时也适用于轻量级设备. 在随机谕言机模型下,方案的安全性可以规约到q-SDH（q-strong Diffie-Hellman）困难问题. 理论分析和实验仿真表明提出的方案有效降低了签名阶段的计算代价,适用于物联网等应用环境.

     

基于身份的门限签密方案的分析与设计

签密是一个新的密码学构件,能够在一个逻辑步骤内同时实现保密性与认证性.分析了李发根所提出的基于身份的(t,n)门限签密方案的安全缺陷以及验证子签名效率上的不足,在此基础上基于签名批验证算法提出了一个新方案,弥补了李方案的安全缺陷.新方案中,职员在验证t个成员子签名通过时,只需2个双线性对运算,且所需的对运算个数的数学期望值为2(tp+1)(其中p表示成员子签名集合中存在非法签名的概率),而不是李方案所需的2t个.     

一种基于身份的盲签名方案及其安全性证明

盲签名是一种特殊的数字签名,它可以保护用户的个人隐私。目前,已有的盲签名方案中,使用了比较多的双线性映射,因此计算成本过高,而且部分方案并没有给出严格的安全性证明。针对这些情况,本文提出一种新的基于身份的盲签名方案,基于n-CDH问题,在随机预言模型下证明了该方案是安全的。该方案在签名阶段没有使用双线性映射,验证阶段只使用1次双线性映射,因此与其他盲方案比较,计算成本更低。      

新的基于身份的广义指定多验证者签名

在一个指定验证者签名方案中,只有指定的验证者才能验证签名的有效性。论文基于双线性对提出一种新的基于身份的广义指定多个验证者签名方案。新方案采用引进两个独立PKG的方法,在一定程度上消除了单个PKG可以伪造用户签名的安全缺陷。证明了在BDH问题假设和随机预言机下新方案是安全的。     

一种不含双线性对的可截取签名方案

现有可截取签名方案需要计算双线性对,计算效率较低。针对该问题,基于无证书思想,提出一个不含双线性对的可截取签名方案。采用绑定技术,通过哈希函数将用户公钥绑定在部分私钥的生成算法及签名算法中,以降低公钥替换攻击的可能性。在随机预言机模型下证明方案效率较高,签名是不可伪造的。     

高效的基于身份代理签名

基于身份的密码方案,将用户的公钥与用户的个人信息绑定,因此不再需要公钥证书,从而提高了管理效率。在代理签名中原始签名人可以将签名权利下放给代理签名人,从而将自己从“繁琐”的签名事务中解放出来。提出了一个新的基于身份的代理签名方案,并在随机预言模型下证明了其安全性。该方案在代理授权阶段只需要1次双线性对的计算,代理签名阶段也只需要2次双线性对计算,与以往方案比较,该方案在效率方面有显著提高。