标准模型下的前向安全多重签名:安全性模型和构造

给出了前向安全多重签名的形式化安全性模型,并提出了一个可证安全的前向安全多重签名方案。在该方案中,即使所有参与多重签名成员的当前密钥泄漏,所有以前时间段的签名也是有效的。证明了方案是标准模型下安全的。     

基于RSA的前向安全的数字签名

前向安全的数字签名的思想就是为了把签名密钥泄漏所带来的损失减小到最小程度。为了达到真正的前向安全,不仅要求签名密钥是前向安全的,同时还要保证签名也是前向安全的。文章提出了一个基于RSA的前向安全数字签名方案,该方案的公钥固定不变,签名密钥定期更新,每次签名用阶段性签名密钥签名,签名的正确性用系统公钥来验证,验证方程中包含了签名时间段的信息。该方案保证即使当前的签名密钥泄漏,攻击者也无法伪造前阶段的签名密钥和前阶段的签名。     

一个基于双线性映射的前向安全门限签名方案

将前向安全的概念引入到基于双线性映射的门限签名方案中,提出了一个基于双线性映射的前向安全的门限签名方案.该方案将签名密钥分散到签名成员集合中,采用各成员部分密钥前向更新的方式实现了签名密钥的前向更新,增强了签名密钥的安全性,使得签名方案具有前向安全性.另外,由于部分密钥具有前向更新的特性,从而方案有效防止了移动攻击.对该方案的安全性进行了分析,分析表明,该方案是安全、有效的.     

具有前向安全性质的指定验证人代理签名方案

由于已有的指定验证人代理签名方案都不具有前向安全的性质，基于有限域上离散对数难解问题和强RSA假设，应用前向安全理论和指定验证人代理签名方案思想，提出了一种具有前向安全特性的指定验证人代理签名方案。在该方案中，代理签名具有前向安全性，即使代理签名人当前时间段的代理签名密钥被泄漏，敌手也不能伪造此时段之前的签名，以前所产生的代理签名依然有效。     

前向安全的单向门限代理重签名

为了降低重签名密钥被泄露所带来的损失,提出了一个前向安全的单向门限代理重签名(FSTPRS)方案,使得重签名密钥随时间段单向进化,而验证签名的公钥在整个有效时间段内保持不变,以保证即使重签名密钥被泄露,攻击者不能恢复在此之前的重签名密钥,也无法伪造在此之前的任何时间段的签名。在标准模型下证明了该方案的安全性,分析表明在计算性Diffie-Hellman假设下该方案是健壮的,并且能抵抗适应性选择消息攻击。     

一个基于身份的前向安全代理签名的安全分析与改进

对张等基于双线性对运算提出的一个基于身份的前向安全代理签名方案进行安全性分析,指出在签名过程中密钥更新的线性设计保证不了前向安全,设计的签名方案不具有前向安全性。另外,不诚实的PKG能冒充原始签名人或代理签名人进行代理签名。对张签名方案进行改进,克服了张签名方案中的安全性缺陷。改进后的方案具有很好的前向安全性、防伪造能力、强不可否认性、强可识别性等。     

一种前向安全数字签名方案的分析与改进

对于前向安全数字签名方案,即使签名密钥在j时段被盗,窃密者也仅能伪造j时段后的有效签名,而j时段前的签名仍然有效.针对文献[10]提出的一种具有前向安全的数字签名方案进行了安全性分析,发现该方案存在安全隐患,不具有前向安全性:窃密者一旦盗取了j时段的密钥,即可伪造任一时段的有效签名.在文献[10]的基础上,提出了一种新的前向安全数字签名方案,并对该方案进行了详细的安全性分析.新方案的特点是将当前密钥隐藏在签名中,仅使用与当前密钥有关的信息对消息进行签名,与后继密钥无关,签名的前向安全性基于离散对数和模合数平方根问题的难解性.     

一个基于双线性映射的前向安全门限签名方案的标注

前向安全门限签名是一种重要的分布式签名,它继承了前向安全签名和门限签名的优点,通过每个成员持有的份额周期性地更新密钥,而公钥在整个时间周期中保持不变.这种签名技术可以使得敌手更难危及签名的安全性:如果敌手不能在一个时间段中攻击法定数量的成员就不能伪造任何签名,即使能够在某个时间段内攻击法定数量的成员得到他们的密钥份额,也不能伪造以前时间段的签名.2007年,彭华熹等人提出了一个基于双向性映射的前向安全门限签名方案.对此方案的安全性进行了分析,给出了几种安全性攻击的方法,指出了该方案是不安全的,同时也给出了一些改进的方法.     

基于RSA的前向安全的代理签名方案

对两个基于双线性对的前向安全的代理签名方案进行了安全性分析,发现其方案均存在安全漏洞,并不具有前向安全性。基于RSA签名体制,提出了一个新的前向安全的代理签名方案,并对所提出方案的安全性做了详细的分析和讨论。方案不仅能抵抗伪造攻击和满足代理签名的性质,而且具有前向安全。即使当前时段的代理签名密钥泄露,攻击者也无法得到以前时段的代理签名。     

强前向安全的代理签名方案

前向安全代理签名方案无法保证代理者密钥泄漏后未来时段代理签名的安全性。基于单向散列链,对王天银等提出的前向安全代理签名方案进行了改进,使该方案的代理签名具有强前向安全性：即使代理密钥被泄露,攻击者也无法伪造过去和未来时段的代理签名,并且具有密钥泄露检测功能。     

一种具有强前向安全性的代理签名方案

分析一种基于ElGamal的前向安全签名方案。该方案满足前向安全性,但在签名者私钥泄漏后,签名是不安全的,即不满足后向安全性,有一定的局限性。该文引入强前向安全的思想,克服了该方案的局限性,并将改进后的强前向安全签名与代理签名相结合,提出一种新的满足强前向安全定义的强前向安全代理签名方案。     

一类前向安全数字签名方案的分析与改进

已有的前向安全签名方案大都基于因子分解困难性问题。吴克力和秦波等人分别提出了一种基于离散对数难题的前向安全签名方案,但该类方案中时段参数在验证过程并不是一个有效的参数,若某个时段的私钥泄露,可用该私钥来伪造在此以前的任何时间段的签名,因而该类方案并不具备前向安全性。该文在吴方案的基础上提出了一种新的基于ElGamal体制的前向安全签名方案,该方案将当前私钥隐藏在签名中,验证时必须有效使用时段参数,以确保签名具有前向安全性。该方案中所用方法也适用于改进秦的方案。     

可证安全的入侵容忍签名方案

提出了一种可证安全的入侵容忍签名方案,方案具有比前向安全签名和密钥隔离签名更强的安全性,满足无论签名者和基地被入侵多少次,只要入侵不是同时发生的,其他任何时间段的签名都是安全的.另外,即使入侵者同时入侵签名者和基地,获得所有秘密信息,仍然不能伪造以前时间段的签名.方案具有良好的平均性能,所有费用参数包括密钥产生、基密钥(用户密钥)演化、基密钥(用户密钥)更新、签名、验证的时间和签名长度、公钥长度和基地(用户)存储空间大小的复杂性都不超过O(logT).最后证明,假定CDH问题是     

一种新的前向安全可证实数字签名方案

基于前向安全数字签名和可证实数字签名的理论，一种前向安全可证实数字签名的新方案被提出，首次将数字签名的前向安全和可证实的功能结合在一起，并且证实过程应用零知识证明的思想．在因子分解、离散对数及二次剩余问题的困难假设下，系统是安全的．该方案的前向安全保证了即使当前时间段的签名密钥被泄漏，敌手也不能伪造以前的签名，在公钥固定不变的前提下，对密钥进行定期更新．并且由一个半可信任第3方——证实者——来验证签名，从而控制签名有效性的传播，并防止签名者对不利的签名拒绝验证的行为．     

一个基于双线性对的前向安全的代理签名方案

提出了一个基于双线性时的前向安全的代理签名方案,方案能实现即使代理签名人的密钥被泄露,之前所产生的代理签名依然有效.该方案是基于双线性签名体制构造的,具有签字短、安全、高效等优点,不仅能有效抵制任何第三方和原始签名人的伪造攻击和代理签名人的代理权滥用,而且能满足强代理的一切性质.最后,对所提出方案的安全性做了详细分析和讨论.     

Efficient forward secure identity-based shorter signature from lattice

All regular cryptographic schemes rely on the security of the secret key. However, with the explosive use of some relatively insecure mobile devices, the key exposure problem has become more aggravated. In this paper, we propose an efficient forward secure identity-based signature (FSIBS) scheme from lattice assumption, with its security based on the small integer solution problem (SIS) in the random oracle model. Our scheme can guarantee the unforgeability of the past signatures even if the current signing secret key is revealed. Moreover, the signature size and the secret key size of our scheme are unchanged and much shorter. To the best of our knowledge, our construction is the first FSIBS scheme based on lattice which can resist quantum attack. Furthermore, we extend our FSIBS scheme to a forward secure identity-based signature scheme in the standard model.     

格上基于身份的代理签名方案

为抵抗量子计算攻击,降低代理签名中用户私钥泄露的风险,构造了一个格上基于身份的代理签名方案.方案的设计基于安全高效的GPV签名框架,结合用户身份信息生成验证公钥,使用格基委派技术生成用户签名私钥,并使用盆景树代理委托算法提升签名效率.方案的安全性可规约至格上最小整数解问题,满足基于身份代理签名的安全属性,且在随机谕言和量子随机谕言下均具有存在性不可伪造性.     

一种高效的前向安全门限签名方案

基于多项式秘密共享方法提出一种新的前向安全门限签名方案。将主动安全的概念引入基于多项式的门限方案中,并结合轮数最优的分布式密钥生成方法,提高密钥更新的效率。在签名算法中,签名者之间只需要最少的交互通信轮数即可实现签名。分析结果表明,与已有方案相比,该方案的计算效率较高,具有前向安全性。     

一个前向安全代理签名方案的安全分析及改进

已有的前向安全代理签名方案或多或少存在一些安全缺陷。针对陈宁宇等人的前向安全的代理签名方案进行安全性分析,发现该方案不满足前向安全性,无法抵抗PKG和代理签名人的合谋攻击,公钥替换攻击以及不诚实的PKG的伪造攻击。提出一个改进的前向安全代理签名方案,改进的方案满足前向安全的代理签名的所有安全性要求,同时能很好地抵抗合谋攻击、不诚实的PKG的伪造攻击和公钥替换攻击。