类型可修改的基于身份代理重加密方案

云存储中,代理重加密技术可以保障用户数据在存储第三方的安全性和可共享性. 该技术的核心思想是: 数据拥有者以密文形式将数据存储在第三方; 数据拥有者可以委托存储第三方对其存储的密文进行重加密并共享给其他用户. 该文提出了一种类型可修改的基于身份代理重加密方案,该方案不仅具有传统代理重加密方案的核心功能,而且密文的拥有者可以随时修改密文的信息类型. 在实际应用中,该方案比基于类型和身份的代理重加密方案具有更加广泛的应用场景.     

一个全同态代理重加密方案

针对现有全同态加密方案仅能对用同一密钥加密的密文进行计算的局限性,在Brakerski等人构造的全同态加密方案基础上,结合密钥隐私（Key-private）代理重加密的思想,并利用私钥置换技术,把某用户的密文置换成其他用户的私钥可以解密的新密文,从而构造了密钥隐私的全同态代理重加密方案,该方案可以使拥有重加密密钥的代理者在不改变明文的情况下,把用委托方Alice的公钥加密后的密文转换为可以用受理方Bob的私钥解密,且代理者无法获知Alice和Bob的身份,同时,根据同态运算的性质,代理者可以对转换后的密文进行同态运算,即方案同时具有全同态的性质和代理重加密的性质。从而实现了对用不同密钥加密的密文进行任意计算。另外,假如用户不使用重加密的功能,本方案将自动退化为高效的全同态加密方案(BGV方案）。所以对于不同应用需求,本方案具有较为良好的适应性。最后,在标准模型下证明了方案的CPA安全性和代理重加密的密钥隐私性。     

基于无证书的门限条件代理重加密方案

条件代理重加密可以根据条件对密文进行细粒度的授权,现有的方案多数是基于公钥基础设施或身份公钥来实现,存在证书管理和密钥托管问题。 为了解决这些问题,提出了一种新的无证书门限条件代理重加密方案,在生成原密文和重加密密钥时加入条件信息,代理服务器在重加密前先对条件符合性进行验证,确保只有条件匹配的密文才能被重加密。 利用门限技术实现对重加密密钥和授权者私钥的保护,同时可以抵御替换用户公钥的第一类敌手和掌握系统主密钥的第二类敌手的攻击。 仿真结果表明,所提方案在重加密密钥生成与重加密过程中计算效率较高,为分布式云存储等应用中的密文共享提供了基础。     

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。     

多域环境下基于代理重加密的电子文档分发协议

针对多域环境下电子文档安全管理,提出一种基于代理重加密机制的电子文档分发协议.该协议中引入代理服务器,由文档拥有者将数据加密后发送给半可信服务端,服务端对数据密文进行安全存储,同时对数据密文重加密后发送给用户.该方案避免了服务端对数据密文解密后进行二次加密,降低了服务端对电子文档管理的复杂度,同时采用密文方式存储,以防止服务器被恶意攻击后敏感数据泄露.与其他协议对比结果表明,新方案显著降低了代理重加密算法的计算复杂度,同时提高了加解密效率,保持了敏感数据机密性.     

云计算环境下支持高效撤销的新型属性基加密方案

为了解决开放云计算环境下用户属性变化导致的用户权限撤销及变更问题,提出一种基于代理重加密和密钥分割技术的属性基代理重加密方案,该方案支持用户权限的即时撤销,当发生用户撤销时,只需要更新云存储服务器中的密文组件以及代理服务器中未撤销用户的属性无关私钥组件.当发生用户属性撤销时,只需更新用户属性撤销列表,解密时根据用户属性撤销列表控制撤销属性用户的访问,可减少密文更新和用户私钥更新的计算量,提高系统撤销用户权限的执行效率,保护用户属性的隐私信息.     

支持门限解密的多身份全同态加密方案

针对传统的身份基全同态加密方案只能对同一身份下的密文进行同态运算和访问控制的问题,提出了一个基于LWE问题的多身份全同态加密方案。首先,使用工具矩阵得到新的加解密形式,约减噪音,并改变身份基加密中底层格基的维度,对身份基全同态加密方案进行优化。其次,利用多密钥全同态转化机制,构造身份基全同态加密方案的屏蔽系统,生成辅助密文。最后,将多密钥全同态加密中的多用户场景延伸到多身份场景,构造多身份全同态加密方案,实现对不同身份下密文的同态运算和访问控制。结果表明,本方案实现了身份基加密与多密钥全同态加密的结合,并证明为选择身份下的IND-CPA安全。与其他方案相比,本方案加密单比特明文消息时密文规模更小,对密文进行同态运算时噪音扩张率更低,并且允许多个PKG参与密钥的生成、分发。同时,给出本方案的门限解密过程,据此可以构造一个2轮多方计算协议。     

基于LWE问题的发送方可否认公钥加密方案

采用可否认加密方案可以有效解决因敌手胁迫导致的信息泄露问题。目前，国内外学者提出的可否认加密方案，大多不能抵御量子计算机的攻击，且没有对方案的性能进行分析和实现。针对该问题，本文提出并实现一种基于容错学习困难问题（LWE）构造的可否认加密方案。该方案在具有抵抗量子攻击能力的同时，还可以将明文否认成任意的假明文，使得发送方可以抵御敌手的胁迫攻击。首先，利用LWE问题中的不可区分性质，在均匀空间中构建了一个密度很小的子集“模糊集”；利用低密度的“模糊集”构造比特0和1的密文，实现对明文比特的单向否认，同时降低了单比特解密时的误码率。然后，通过提出的一种明文编码方法，实现了对单个比特的双向可否认，使得发送方将原明文抵赖为任意的假明文。经理论分析可知，该方案具有可否认性，是IND–CPA安全的，且误码率和密文膨胀率不高。采用C++语言对该方案进行了实验实现。通过对大量比特流的加解密实验得到的平均误码率、密文膨胀率与理论分析相符合；与基于二次剩余的可否认加密方案进行对比，本方案在抗量子攻击上有着明显优势，加密效率提高了70%，密文膨胀率约减小了3倍。     

一种基于身份的公钥可搜索加密方案

为实现服务器上存储数据文件密文的查找检索和下载,提出了一种基于身份的公钥可搜索加密方案,方案中服务器和数据接收者的公钥根据其身份信息计算。运用双线性对、点乘计算、哈希函数等密码学内容对方案的整个过程进行了规划、设计与测试,并对方案的正确性进行了证明。从BDH密码学问题出发,在随机预言机模型下,证明了基于身份的公钥可搜索加密方案在具有适应性选择密文攻击下的密文不可区分性的安全性。     

属性基无中央授权中心DMA-ABE方案研究

针对当前云环境下属性基访问控制机制中采用中央授权中心带来的安全性问题,提出了分散多机构属性基加密DMA-ABE方案. 该方案采用多个授权中心负责用户密钥的分发,无需中央授权中心的协调;支持任意的线性秘密共享方案访问结构,访问策略灵活;采用代理重加密进行属性的即时撤销和授权,支持高效、灵活、细粒度的访问控制.安全性分析证明该方案达到选择明文攻击安全.     

可证安全的无证书部分盲签名机制

针对现有无证书部分盲签名机制计算复杂度过高的问题,该文设计了一种高效的无证书部分盲签名机制。首先,分析了一个无证书部分盲签名机制的安全性;其次,利用椭圆曲线密码构造一种新的无证书部分盲签名机制;最后,在随机预言模型下证明提出的无证书部分盲签名机制是安全的。分析表明,提出的无证书部分盲签名机制不仅能解决以往机制中存在的安全性缺陷,而且具有更好的性能。     

对一种(t,N-2)弹性Mix Net的密码学分析

分析了Gao等人提出的(t, N-2)弹性Mix Net方案,发现存在严重安全漏洞．主动攻击者利用Elgamal算法的可展性构造具有相关性的密文组,然后通过观察对应明文组的相关性获得输入与输出的对应关系,最终破坏Mix Net的秘密性．两个不同服务器组中的恶意服务器可以相互勾结利用共谋攻击使Mix Net输出错误结果,并以不可忽略的概率逃过验证协议的检验．分析结果说明Gao的方案不满足(t, N-2)弹性,且基于该Mix Net的电子投票应用也是不安全的．     

Certificateless conjunctive keyword search over encrypted data

As the certificate-based searchable encryption schemes need to verify the data user 's public key and manage certificates, and single keyword search always return huge volumes of irrelevant ciphertext. Therefore, by exploiting the identity encryption technique we propose a certificateless conjunctive keyword search over encrypted data scheme which can eliminate the key escrow problem and avoid the waste of bandwidth and computational resources. Rigorous security analysis proves that Our proposed scheme is secure against the off-line keyword guessing attack in the standard model. Moreover, the empirical experiment on real-world dataset demonstrates its efficiency and feasibility in practical scenarios.     

支持直接撤销的固长密文策略属性基加密方案

该文提出一种支持直接撤销功能且具有固定长度的密文策略属性基加密方案,首先给出了该属性基加密方案的形式化定义和安全模型,然后对方案具体的实现进行了阐述,最后给出了该方案在标准模型下的安全性证明.该方案在密文长度和解密开销固定的同时,允许用户在加密过程中将撤销列表嵌入到密文中以实现直接撤销,保证了仅当用户所拥有的属性满足密...     

两个前向安全盲签名体制的安全性分析

前向安全盲签名能提供重要的安全保证,即使已经完全暴露了当前密钥,也能够形成在入侵之前的秘密密钥和电子签名的安全保护．针对最近由Hui-Feng Huang与Chin-Chen Chang,以及Yali Liu,Xinchun Yin与Juewei Chen分别提出的新的前向安全盲签名方案进行了安全性分析,通过密钥结构分析和困难问题分析成功攻破了该方案,证明了这些方案实际上都不具备前向安全性．     

LeeB私钥分发协议的改进方案

为了解决LeeB协议中存在的用户私钥托管问题,通过采用公开的身份密钥对来确认用户的身份,提出一种改进方案,并分析了该方案的安全性与执行效率.改进方案解决了LeeB协议中存在的安全问题,且运算量减少了4n次对运算和2n次哈希运算.     

基于智能卡的多服务器远程匿名认证密钥协商协议

本文先对Xu等人近期提出的一个基于智能卡的动态身份用户认证(简称XJWM)方案进行分析,指出其不能抵抗冒充攻击和密钥泄露攻击,且不能实现前向安全和后向安全. 然后利用Diffie-Hellman密钥协商算法及生物认证技术,提出一个新的多服务器环境下多因子远程匿名认证密钥协商协议,有效弥补了XJWM方案存在的安全缺陷. 最后,用改进的BAN逻辑证明了新方案密钥协商的正确性、会话密钥机密性与新鲜性以及双向认证性.性能与安全性分析说明新方案在少量增加通信、存储和计算量的情况下具有好的安全性.     

标准模型下可证安全的无证书签密方案

针对标准模型下的无证书签密方案普遍存在效率低下问题,通过减少双线性对的方式提出了一个高效的、能够在标准模型下证明是安全的无证书签密方案.结果表明,方案在不改变密文长度的基础上提高了执行效率,并在q-ABDHE困难问题假设下使攻击者不能从密文中获取明文信息,在q-强Diffie-Hellman(q-SDH)困难问题假设下攻击者不能获取一个合法的签密密文.     

高效的多比特量子公钥加密方案

在量子计算机问世后,目前广泛使用的公钥密码体制将被破译,故而急需提出新的可替换的抗量子计算攻击的公钥密码体制.结合量子比特旋转变换和经典的单向函数（Hash函数）构建了一个多比特的量子公钥加密方案,分析结果显示,该方案可以抵制前向搜索和选择密文攻击,而且加密相同长度的明文所需的公钥量子比特数比Kawachi等的方案显著降低.