高效的无证书广义签密方案

广义签密指能实现签密功能,还可实现加密和认证功能的密码机制。结合无证书密码,提出了无证书广义签密体制的形式化定义,并定义了其安全模型,进而给出一个具体的无证书广义签密方案,在随机预言模型下证明了方案的安全性。和已有的无证书签密方案相比,该方案在不增加计算复杂度的前提下,可以实现签密,签名和加密功能。     

无证书的公钥可搜索加密方案

可搜索加密技术允许用户直接对存储在云服务器上的密文数据进行搜索,且不妥协用户的数据隐私和询问隐私。现有的公钥可搜索加密方案大多数是根据基于证书的密码体制或者基于身份的密码体制构建的,不能抵抗内部关键词猜测攻击。无证书的密码体制解决了基于身份密码体制中的密钥托管问题,且不需要维护公钥证书目录。基于无证书公钥密码体制,提出了一个公钥可搜索加密方案,对该方案中新的加密算法的一致性进行了验证,并给出了该方案的安全性模型,解决了现有的无证书可搜索加密方案无法抵抗内部关键词猜测攻击的问题。     

有效的无证书签名方案

为了避免基于身份密码系统中的秘钥托管问题,同时不需要证书进行公钥的认证,出现了无证书密码系统。该文基于双线性对提出一个新的无证书签名方案。方案中签名算法简单的不需要任何对的计算,验证算法仅仅需要三个对的计算,并且不需要使用特殊的哈希函数。与已知所有的方案相比,所提的方案在计算代价上更加有效。     

一种可证安全的密钥隔离无证书代理重加密方案

在代理重加密体制里,一个不可信的代理服务器将用Alice公钥加密的密文转换为用Bob公钥加密的密文,同时该代理服务器无法获知明文及相关用户的私钥。无证书代理重加密体制能够同时避免传统公钥基础设施中复杂的公钥证书管理和基于身份加密中的密钥托管问题。考虑到用户私钥泄露可能带来的危害,该文提出了具有密钥隔离功能的无证书代理重加密体制,随机预言机模型中的安全证明和模拟实验表明该方案是高效安全的。同时,设计了基于云计算的移动互联网中的安全数据共享方案。     

无证书聚合签名方案

聚合签名通过聚合n个签名(n个不同签名者对n个不同消息生成)为一个签名, 节省带宽和提高签名验证效率. 无证书公钥密码体制解决了传统公钥密码体制中的证书管理问题以及基于身份密码体制中的密钥托管问题. 该文基于双线性对提出一个新的高效的无证书聚合签名方案. 分析表明, 在随机预言机模型中计算性Diffie-Hellman假设下, 所提方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造攻击, 同时所提方案签名长度独立于签名者的数量仅为2个群元素, 签名验证中仅需要4个对和n个标量乘运算, 因此该方案更加适合资源受限网络环境中的应用.     

高效的可证明安全的无证书数字签名方案

无证书公钥密码体制结合了基于身份和传统PKI公钥密码体制的优势,克服了基于身份公钥密码体制的密钥托管问题及PKI系统的证书管理问题,具有很高的效率。该文提出一个在随机预言机模型下可证明安全的无证书数字签名方案。该方案只需分别在系统初始化阶段、验证阶段预进行一次双线性对运算,而在签名阶段不需要进行计算。计算结果证明该方案比以往的无证书数字签名方案具有更高的计算效率和通信效率,且具有随机预言机模型下的可证明安全性。     

基于门限ECC的入侵容忍CA方案

提出了一个入侵容忍CA（Certificate Authority，认证中心）系统，在此系统中构造了一个基于椭圆曲线密码体制的（t，n）门限签密方案，该方案是数字签名和公钥加密的有机集成，不仅减少了系统的开销，并使得系统能探测故障服务器和克服签密合成者的欺骗。最后给出了该方案的安全性分析和进行单个证书请求的性能测试结果。     

推广的Shimada公钥密码体制

Shimada提出一种安全性建立在特殊形式素因子分解问题之上的公钥密码体制,对Shimada公钥密码体制进行推广,提出一种新的公钥密码体制.指出这种新的公钥密码体制的安全性建立在一般形式的素因子分解问题之上,并设计一种新的数字签名方案和认证加密方案.     

推广的Shimada公钥密码体制

Shimada提出一种安全性建立在特殊形式素因子分解问题之上的公钥密码体制 ,对Shimada公钥密码体制进行推广 ,提出一种新的公钥密码体制 .指出这种新的公钥密码体制的安全性建立在一般形式的素因子分解问题之上 ,并设计一种新的数字签名方案和认证加密方案 .     

基于Niederreiter密码的签密方案

针对现有签密方案不能抵抗量子攻击的问题,将Niederreiter公钥密码和CFS签名方案相结合,构造了一种既能抵抗量子攻击又具有较小密钥数据量的签密方案。该方案用Goppa码的快速译码算法来实现对消息的认证,同时基于伴随式译码算法来实现对消息的加密。分析表明,方案在随机预言机模型下达到了IND-CCA2安全和EUF-CMA安全。在公钥量不变的情况下,新方案的签密文较“先加密后签名”减少了44.4%。与标准签密算法相比较,签密和解签密的运算量也有着较大幅度的减少。所提出的方案可以作为抵抗量子攻击签密的参考方案。     

基于HFE公钥密码的单向壳核函数构造方案

针对构造公钥密码时,出现函数单向性和陷门性矛盾的问题,提出了一种新型的公钥密码体制——单向壳核函数。根据HFE公钥密码的设计思想和结构特征,给出了单向壳核函数的构造方案,并研究了其能抵抗现有的主要攻击方法。与传统公钥密码体制相比,单向壳核函数包容性更广,变化更多,安全性更高,为人们提供了一种灵活性更强的公钥密码体制。     

基于McEliece公钥密码体制的盲签名算法研究

由于量子计算机对现用公钥密码体制的威胁,抵抗量子计算的公钥密码体制已经成为信息安全领域研究的重点。针对消费者的匿名性保护问题,本文提出一种基于McEliece公钥密码体制的盲签名算法。通过对消息进行Hash,盲化和去盲过程,保证签名的消息与签署行为不可链接,且永远不会被泄露,具有无条件不可追踪性。文章还对这种盲签名的安全性进行分析,分析结果表明,此模型既继承了McEliece公钥密码体制的安全性,能抵抗量子计算机的攻击,也具有一般数字签名和盲签名的基本性质,具有很强的安全性。     

带陷阱的B92量子密钥分配协议

把量子力学应用到密码学中产生了一个新的学科--量子密码学.量子密码提供的密钥交换方式,能够自动检查是否有人在窃听,这是公钥体制所不具备的.对有噪声的B92协议作了一些改进,这种改进的核心思想是在考虑提高传输效率的基础上,发信方故意公布假的测量基,以诱使窃听者现身.考虑到实际应用情况,此方案采用的是在实用中保证安全性的前提下,发送方和接受方通过第三方普通信道协商好量子接收的规则,从而大大提高了传输的效率.这种改进方案对其他带有噪声的量子密码协议同样适用.     

无证书数字签名体制概述

无证书公钥密码体制下的数字签名技术既解决了传统公钥密码体制的证书管理问题,又避免了基于身份公钥密码体制的密钥托管问题,具有很好的研究特性。本文主要对无证书数字签名进行了简单的分析。     

基于身份的电子邮件系统

1984年,为了简化密钥管理并取消公钥证书的使用,Shamir提出了基于身份的密码学概念.在这种密码学模式下,用户的身份信息如用户的名字、Email地址或者IP地址可以直接用作用户的公钥.文章基于三个开放源码库:GNU Multiple Precision(GMP)、OpenSSL和IBE库,设计并实现了一个基于身份的电子邮件系统.该系统具有邮件加密、解密、签名、验证功能.     

基于改进无证书公钥密码的轻量级DTLS协议设计

物联网在快速发展的同时,其数据交互容易遭受各种攻击.为了保证物联网传输层协议UDP传输数据的安全,在TLS协议架构基础上扩展形成了支持UDP数据报安全传输的DTLS（DatagramTLS）协议.现行的DTLS协议基于公钥证书密码体制,证书管理复杂、网络通信开销大,难以满足物联网等资源受限型网络的安全通信需求.本文提出一种基于离散对数的改进无证书公钥密码方案,设计了适应资源受限网络的轻量级DTLS协议,并基于嵌入式SSL库wolfSSL进行了协议实现.从通信开销和握手连接时间两方面,将本文提出的基于改进无证书公钥密码的DTLS协议分别与基于传统公钥证书的DTLS协议及基于身份标识的DTLS协议进行了对比实验.实验结果表明,在保证安全性的前提下,基于无证书的DTLS协议在通信开销和握手连接时间方面均优于基于公钥证书的DTLS协议和基于身份标识的DTLS协议.     

基于多变量公钥密码的代理环签名方案

多变量公钥密码是后量子密码的可选方案之一,受到了广泛的关注。由于已有的代理环签名方案大多基于大整数分解和离散对数等难题设计,都不能抵抗量子计算机的攻击,因此基于多变量公钥密码设计出了一个新的代理环签名方案,该方案基于MQ问题及IP问题设计,不仅满足代理环签名的各项性能要求,还具有抗量子计算特性,且计算简单,效率更高。     

基于多信任机制DNS安全扩展的设计与研究

在委托信任链机制及公钥密码体制的基础上，提出一种可供选择的DNSSEC实施方案，对不同的信任机制进行深入分析和研究，提出了综合运用基于对称密钥密码体制、基于PKI以及授权认证等方式的DNSSEC实施方案，以满足安全域名查询的效率要求和广泛区域的差别性。     

UMTS AKA机制中序列号安全性分析

对认证与密钥协商协议( UMTS AKA)中无和有序列号SQN进行了3种攻击场景模拟并得到结论：SQN的使用不能有效抵抗重放攻击。基于此,进一步分析并仿真了使用一次性随机数抵抗重放攻击的3种改进协议,结果表明：AP-AKA和基于公钥密码学的AKA能够有效抵抗重放攻击,但是AP-AKA增加了实体的存储和计算资源,基于公钥密码学的AKA增加了算法的复杂性,而S-AKA只能部分抵抗重放攻击。