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。     

可公开验证的无证书混合签密方案

基于证书的签密与基于身份的签密对于不诚实KGC(Key Generation Center)抵抗力很差,而且基于公钥的签密对明文长度有所限制。无证书机制可以减少对KGC的信任,而混合加密可以加密任意长度明文。结合无证书机制和混合加密机制提出一种基于双线性对的无证书混合签密方案。在基于BDH难题和CDH难题上证明了方案在随机预言模型中具有适应性选择密文攻击的机密性和适应性,以及选择明文攻击的不可伪造性,且方案具有可公开验证性。通过效率分析,该方案计算效率高,适合应用在带宽有限制的情况下。     

基于无证书的盲签密方案

在传统数字签名机制中,用户的公钥需要由经过可信第三方（TTP）签名的证书来保证其可靠性,而Sham ir的基于身份的签名机制尽管不再需要证书,但用户的私钥将无法避免地被TTP所托管。结合无证书公钥技术和盲签密思想,使用双线性对提出了一个新的基于无证书的盲签密方案。分析表明,新方案保持了盲签密的各种安全特性;解决了基于证书和基于身份密码体制中的证书存在的问题和密钥托管问题;在计算量方面,该方案只需两次双线性对运算,效率非常高。     

安全的无双线性映射的无证书签密机制

无证书签密是能够同时提供无证书加密和无证书签名的一种非常重要的密码学原语.近年来,多个无证书签密方案相继被提出,并声称他们的方案是可证明安全的.但是,通过给出具体的攻击方法,指出现有的一些无证书签密机制并不具备其所声称的安全性.针对上述问题,提出一种无双线性映射的高效无证书签密方案,并在随机谕言机模型下,基于计算性Diffie-Hellman问题和离散对数问题对所提方案的安全性进行了证明.同时,该方案还具有不可否认性和公开验证性等安全属性.与其他传统无证书签密方案相比,由于未使用双线性映射运算,在具有更高计算效率的同时,该方案的安全性更优.     

基于双线性对的无证书聚合签密方案

签密是一种能在一个逻辑步骤内同时提供消息的机密性和消息源认证性的密码原语。针对目前基于双线性对的无证书聚合签密(CLASC)方案效率较低的问题,提出了一种新的基于双线性对的无证书聚合签密方案。在该方案中,任何用户均可作为聚合者发起签密协议。用户生成签密密文后,密文被发送给聚合者进行聚合。安全性分析证明了该方案在随机预言模型下满足不可伪造性和保密性。对比结果表明所提方案仅要求每位签密者进行一次对运算,能够提高计算效率,有利于对实时性要求较高的应用。     

可公开验证的高效无证书聚合签密方案

签密技术是构建网络信任体系的基础，能够保证数据的机密性、完整性和可验证性，但是当大量用户同时进行签密时，验证耗时较长。聚合签密技术将大量用户的签名进行聚合，并提供批量验证以提高验证效率。针对现有基于双线性映射的聚合签密方案存在聚合验证效率低、不满足可公开验证性的问题，基于计算双线性Diffie-Hellman和计算性Diffie-Hellman困难问题假设，提出可公开验证的无证书聚合签密方案。采用双线性映射运算将发送方与接收方的身份信息分别添加到签名和密文中，以隐藏用户身份信息。在随机预言模型下验证该方案的机密性和不可伪造性，并且在对数据的真实性产生质疑时，通过任何可信第三方对验证等式进行计算，无需用户私有信息，具有可公开验证性。分析结果表明，该方案具有较少的运算开销，在聚合验证阶段，仅使用2次固定的双线性映射运算，能够有效提高运算效率。     

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.     

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。     

可证安全的无证书混合签密

混合签密能够处理任意长度的消息,而公钥签密则不能.文中将混合签密技术扩展到无证书环境,构建了一个可证明安全的无证书混合签密方案.随机预言模型下,作者证明,所提方案在双线性Diffie-Hellman问题和计算性Diffie-Hellman问题的难解性下,满足自适应选择密文攻击下的不可区分性和自适应选择消息攻击下的不可伪造性.文中方案计算复杂度低,适合于实际应用.     

可证安全的CLPKC-to-IDPKC在线/离线异构签密方案

在线/离线签密不仅可以提高移动设备的计算效率,而且还可以保证数据的机密性和不可伪造性。异构密码环境下,需要考虑不同公钥密码环境之间的在线/离线签密问题。定义了从无证书密码体制到身份密码体制的在线/离线异构签密安全模型,并提出了具体的CLPKC-to-IDPKC在线/离线异构签密方案。方案执行签密运算时,不需要双线性对运算;执行解签密时,只需要2个双线性对运算。与已有在线/离线异构签密方案相比,在效率相当的情况下不存在证书管理问题,适合于计算能力受限的移动设备。通过安全性证明本文方案满足机密性和不可伪造性。最后的实验仿真分析了所提方案在线/离线签密和解签密的效率,该方案采用了独立系统参数,更适用于实际应用环境。     

无双线性配对的无证书签密方案

近几年,仅提出了6个无证书签密方案,其中大部分不能提供保密性和不可伪造性.即使有些签密方案是安全的,它们也都需要双线性对运算.为了解决上述问题,提出了一个无需对运算的无证书签密方案,并在随机预言模型下,基于计算Diffie-Hellman假设和离散对数困难问题证明了其保密性和认证性.该方案无需双线性对操作.到目前为止,它是己知最有效的无证书签密方案.     

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.     

可保证临时秘密泄漏安全的无证书签密方案

为了确保无证书签密方案能实现临时秘密泄漏安全性,提出了一种新的无需对运算的无证书签密方案.新签密方案将用户部分私钥、用户私有秘密和签密临时秘密分别对应到求解3个不同的CDH (computational Diffie-Hellman)问题,并采用散列函数将用户密钥、临时秘密和密文与用户身份绑定.表明了新方案不仅能实现数据的认证性、机密性,还能确保临时秘密泄漏安全性.对比分析结果表明,新方案的安全性更高,计算性能更优.此外,文中还指出文献[3]中签密方案不能抵抗临时秘密泄露攻击.     

一种有效的无证书环签密方案

环签密是一个重要的密码学术语,它结合了加密和环签名的功能,具有保密性、可认证性和匿名性等安全属性。目前已有的无证书环签密方案大都是在随机预言模型下提出的,然而在该模型下可证安全的方案在哈希函数实例化后有时却并不安全。针对这一问题,设计了一个标准模型下可证安全的无证书环签密方案,并通过计算DiffieHellman(CDH)困难问题假设和判定性Diffie-Hellman(DBDH)困难问题假设,证明了方案满足适应性选择密文攻击下的不可区分性以及适应性选择消息攻击下存在的不可伪造性,因而方案是安全有效的。     

高效安全的身份混合签密方案

现有的基于身份混合签密方案要么存在已知安全缺陷,要么计算开销较高。通过引入vBNN-IBS签名算法,提出一种新的基于身份的混合签密方案。新方案基于椭圆曲线上的离散对数问题和计算Diffie-Hellman问题,不使用双线性对操作,有效地降低了计算开销,总开销降低到只有7次椭圆曲线上的点乘运算,远低于同类型其他方案。在随机预言机模型下,新方案被证明是安全的,满足不可伪造性和机密性。此外,还指出孙银霞等(孙银霞,李晖.高效无证书混合签密.软件学报,2011,22(7): 1690-1698)的方案不满足不可伪造性。     

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.     

一种有效基于身份的门限环签密方案

为了设计基于身份的门限环签密方案,利用秘密共享和双线性对技术,提出了一种在标准模型下基于身份的门限环签密方案,并对方案的安全性进行了分析。最后,利用CDH问题和DBDH问题的困难性,证明了方案在适应性选择消息和身份攻击下的不可伪造性以及在适应性选择密文攻击下的不可区分性。     

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.