抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案

考虑到热点议题“抗选择性公开安全性”近年来一直局限在公钥加密方案(PKE)中很难应用于身份型加密方案的事实,该文结合广播加密模型,采用Waters等人新提出的“线性又随机”的技巧提出一个抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案.该方案建立在标准模型下,具有尺寸固定的密文与密钥,同时无需使用随机标签,具有较高的计算效率与存储...     

基于R-LWE问题的新型NTRU加密方案

针对NTRU加密方案没有安全性证明的缺点,基于环上差错学习(R-LWE)问题给出了一个在标准模型下可证明安全的NTRU加密方案。新方案首先对NTRU的环结构进行适当的修改,然后通过格上高斯抽样算法生成密钥对,最后基于R-LWE问题对加密过程进行了改进,改进后的NTRU加密方案实现了在标准模型下语义不可区分的选择明文攻击安全性。     

标准模型下 CCA2安全且固定密文长度的模糊基于身份加密方案

模糊基于身份加密体制为基于身份密码提供了检错能力,并且可以把消息加密后同时发送给多个具有相同属性的用户。本文提出了一种在标准模型下能抵抗适应性选择密文攻击,并且密文长度达到了固定值的模糊基于身份加密方案。与现有方案相比,本方案占用通信带宽低,计算效率高,具有更高的安全性,因此能更好的满足应用要求。     

标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案

针对通配符基于身份加密方案中安全归约不紧密以及运算量大的缺陷,利用双线性对和分级基于身份加密的思想提出标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案。新方案取得紧密的安全归约,同时加密算法不需要对运算,解密算法仅仅需要2个对运算。安全性分析表明,基于改进判定双线性Diffie-Hellman指数假设下,所提方案在适应性选择密文和通配符身份攻击下满足不可区分性。     

指定测试者的基于身份可搜索加密方案

对指定测试者的基于身份可搜索加密(dIBEKS)方案进行了研究。指出Tseng等人所提dIBEKS方案并不是完全定义在基于身份密码系统架构上,而且方案不能满足dIBEKS密文不可区分性。首次提出了基于身份密码系统下的指定测试者可搜索加密方案的定义和安全需求,并设计了一个高效的dIBEKS新方案。证明了dIBEKS密文不可区分性是抵御离线关键字猜测攻击的充分条件,并证明了新方案在随机预言模型下满足适应性选择消息攻击的dIBEKS密文不可区分性、陷门不可区分性,从而可以有效抵御离线关键字猜测攻击。     

可公开验证的短密钥公钥加密方案

利用一个选择身份安全的基于身份加密方案(IBE)和2个目标抗碰撞散列函数,构造了一个可公开验证的公钥加密方案.在判定性BDHI假设的基础上,证明了新方案在标准模型下是适应性选择密文安全的.相比现有可公开验证的公钥加密方案,新方案的公私钥长度较短且与安全参数相互独立.     

基于R-LWE的公钥加密方案

根据一个更紧凑的均匀性定理提出了一种改进的理想格上陷门生成方法;然后结合R-LWE加密算法和理想格上强不可伪造一次签名工具,在标准模型下设计了一个适应性选择密文攻击(CCA)安全的公钥加密方案。新方案可实现块加密,可支持公开的密文完整性验证,具有加解密速度快、密文扩展率低的优势,其安全性可以高效地归约为判定性R-LWE困难性假设。新方案是第一个完全基于理想格上困难问题构造的CCA安全公钥加密方案。     

EPON加密方案的实现

安全问题是以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network--EPON)亟待解决关键技术问题之一.文章根据802.3 EFM工作组对于EPON网络的相关建议和802.3ah协议,分析了EPON网络中存在的安全隐患,针对EPON网络中存在的广播窃听和内容重放攻击两个方面的安全问题,提出了一个抗广播窃听和重放攻击的混合加密方案,该方案通过加密密钥交换和加密MAC帧两条途径,有效地增强了EPON网络的安全性.最后,在Altera QuartusII 4.1上对本方案的加解密算法进行了仿真实现.     

双系统密码技术下的身份型广播加密方案

考虑到广播加密模式在各种动态网络中广泛的应用前景以及现有的广播加密方案效率与安全性难以兼顾的事实,该文利用Waters双系统密码技术,结合混合阶群双线性运算的正交性,提出一个双系统密码技术下的身份型广播加密方案。该方案建立在标准模型下,具有短的尺寸固定的密文与密钥,同时无需使用任何哈希函数及随机标签,具有较高的计算效率与存储效率。该方案的安全性依赖于3个简单的静态假设,证明结果显示此方案达到了完全安全性的高安全要求级别。     

基于Master Key的广播加密方案

在广播加密方案中,信息中心将加密后的信息通过广播信道传送给所有用户,要求只有有权限的用户才可以正确解密,而无权限的用户无法解密。现阶段最有效的广播加密方菜为Complere Subset method（cs）,Subset Difference method（SD）和Layered Subset Difference method（LSD）。Asano在a叉树的基础上把Master Key的思想引入到广播加密的方案中,以减少用户存储的密钥量。本文在SD的基础上引入Master Key,提出了两种方案：第一种方案中用户只需存储一个密钥,加密后密文头部长度与SD方案相同;第二种方案运用LSD方案中分层的思想,减少了构建系统时所需的素数量,从而降低了用户解密时的计算复杂度。     

An ID-based broadcast encryption scheme for key distribution

A broadcast encryption scheme enables a center to distribute keys and/or broadcast a message in a secure way over an insecure channel to an arbitrary subset of privileged recipients. In this paper, an ID-based broadcast encryption scheme is proposed, by which a center can distribute keys over a network, so that each member of a privileged subset of users can compute a specified key. Then a conventional private-key cryptosystem, such as DES, can be used to encrypt the subsequent broadcast with the distributed key. Because a key distribution can be done in an encrypted broadcast without any key pre-distribution, re-keying protocols for group membership operations can be simplified, a center can use the ID-based broadcast encryption scheme again to distribute a new and random session key. The ID-based broadcast encryption scheme from bilinear pairings is based on a variant of the Boneh-Franklin identity based encryption scheme.     

可证安全的基于证书广播加密方案

广播加密可使发送者选取任意用户集合进行广播加密,只有授权用户才能够解密密文.但是其安全性依赖广播中心产生和颁布群成员的解密密钥.针对这一问题,本文提出基于证书广播加密的概念,给出了基于证书广播加密的形式化定义和安全模型.结合基于证书公钥加密算法的思想,构造了一个高效的基于证书广播加密方案,并证明了方案的安全性.在方案中,用户私钥由用户自己选取,证书由认证中心产生,解密密钥由用户私钥和证书两部分组成,克服了密钥托管的问题.在方案中,广播加密算法中的双线性对运算可以进行预计算,仅在解密时做一次双线性对运算,提高了计算效率.     

基于安全防诬码的加密广播方案

提出了一种基于安全防诬码的加密广播方案。针对一种特权用户集大小受限的广播情形,利用安全防诬码构造了一种(n,k)-弹性加密广播方案。该方案只要求广播中心传输一次加密信息、用户存储一个密钥,就可完成广播任务。此外,特权用户集生成解密密钥的过程中,广播中心无需广播任何消息。相对于已有方案具有更低的系统带宽需求和存储复杂度。     

基于RSA的广播加密方案

提出一种基于RSA算法实现的广播加密方案,方案采用的是树形结构,密钥生成和分配过程简介,并且传输开销和存储开销与用户数量以及授权用户数量都没有关系,为常量级。与其它使用计算量较大的双线性映射构造的性能相同的方案相比较,本方案计算量较小。同时非授权用户不能通过共谋构造出一个不同的解密钥,即方案具有抗共谋性。方案能够实现对恶意共享解密钥的叛逆者的追踪。     

支持用户撤销的属性认证密钥协商协议

用户撤销是基于属性的认证密钥协商(ABAKA, attribute-based authenticated key agreement)协议在实际应用中所必需解决的问题。通过将Waters的基于属性的加密方案和Boneh-Gentry-Waters的广播加密方案相结合,提出了一个支持用户撤销的ABAKA协议。该协议能够实现对用户的即时撤销且不需要密钥权威对所有未被撤销的用户私钥进行定期更新。相比于现有的协议,该协议具有较高的通信效率,并能够在标准模型和修改的ABCK模型下可证安全,具有弱的完美前向安全性,并能够抵抗密钥泄露伪装攻击。     

Secure data sharing scheme supporting efficient synchronous evolution for ciphertext and key

The static property of stored ciphertext in cloud increases the probability that an attacker can crack the ciphertext by obtaining a key,while ciphertext and key updates based on key distribution and re-encryption are excessively expensive.For this problem,a secure data sharing scheme supporting efficient synchronous evolution for ciphertext and key (CKSE-SDS) was proposed.By introducing cryptography accumulator in broadcast encryption,mimicry transformation factor could be constructed supporting time-hopping periodically and efficient synchronous evolution for ciphertext and key could be achieved based on dynamic segmentation and fusion of ciphertext and key,which reduced certainty in the process of encryption and key distribution and increased the difficulty for attackers exploiting security vulnerabilities to obtain key to crack ciphertext as well.Theoretical analysis and security proofs show that the proposed scheme can support secure and efficient data access as well as reduce the probability of a successful attack effectively for an attacker,which can also enhance the system’s active security defense capability.     

Fast key generation for Gentry-style homomorphic encryption

The key issue of original implementation for Gentry-style homomorphic encryption scheme is the so called slow key generation algorithm. Ogura proposed a key generation algorithm for Gentry-style somewhat homomorphic scheme that controlled the bound of the evaluation circuit depth by using the relation between the evaluation circuit depth and the eigenvalues of the primary matrix. However, their proposed key generation method seems to exclude practical application. In order to address this problem, a new key generation algorithm based on Gershgorin circle theorem was proposed. The authors choose the eigenvalues of the primary matrix from a desired interval instead of selecting the module. Compared with the Ogura's work, the proposed key generation algorithm enables one to create a more practical somewhat homomorphic encryption scheme. Furthermore, a more aggressive security analysis of the approximate shortest vector problem (SVP) against lattice attacks is given. Experiments indicate that the new key generation algorithm is roughly twice as efficient as the previous methods.     

属性隐藏的基于谓词的认证密钥交换协议

针对已有基于谓词的认证密钥交换协议在隐私保护方面的不足,通过结合一个内积加密方案和NAXOS技巧,提出了一个全新的基于谓词的认证密钥交换协议。并在修改的eCK模型下,将协议的安全性归约到了GBDH假设,同时,由于继承了内积加密方案隐藏用户属性的安全性质,新协议能够防止用户敏感信息的泄露。     

A key management scheme for secure group communication using binomial key trees

Numerous emerging applications, such as teleconferencing, board meetings, pay-per-view and scientific discussions, rely on a secure group communication model. Scalable group rekeying is an important issue in the secure group communication model as the nature of the group is dynamic. The number of encryptions performed and rekey messages constructed should be minimized to carry out updating of the group key, and secure delivery of the group key should be carried out in an efficient manner. In this paper, we propose a new scheme to manage the secure group using the binomial key tree approach. In this scheme, the number of encryptions performed and rekey messages constructed during membership change are fewer compared to the scheme proposed by Wong and others. Further, it is not required to balance the tree after each membership change. We show that, for a large group, the average encryption cost and rekey message cost are independent of the size of the group for join operation and logarithmic in size of the group for leave operation. Hence our scheme is scalable. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.