An efficient identity based generalized signcryption scheme

Generalized signcryption is a new cryptographic primitive, which provides separate or joint encryption and signature as per need. It is more suitable for some storage constrained environments, e.g. smart card, WSN (Wireless Sensor Networks) etc. In this paper, we propose an efficient identity based generalized signcryption scheme. We also simplify the security notions for identity based generalized signcryption and prove the security of the proposed scheme under the new security model.     

可证安全的基于身份的签密方案

对高键鑫等(高键鑫,吴晓平,秦艳琳.无双线性对的无证书安全签密方案.计算机应用研究,2014,31(4):1195-1198)提出的基于无双线性对的签密方案进行了分析,发现其方案存在公钥替换攻击,在此基础上提出了一种新的无双线性对的基于身份的签密方案,并在随机预言机模型下证明了该方案存在第1类攻击者条件下的不可伪造性。最后把新方案与其他签密方案作了效率分析对比,新方案仅使用了3次哈希运算和7次点乘运算,结果表明新方案具有较好的计算效率。     

高效的基于身份的签密方案

签密能够以较低的通信成本同时完成认证和加密两种功能。提出了一个新的基于身份的签密方案,并在随机预言模型下证明了其安全性。本方案在签密阶段不需要双线性对的计算,解密阶段也只需要两次双线性对计算,与以往方案比较,该方案的运算量更低。     

一个基于椭圆曲线的可证明安全签密方案*

签密能够在一个合理的逻辑步骤内同时完成数字签名和加密两项功能。与实现信息保密性和认证性的先签名后加密方案相比,签密具有较低的计算和通信代价。提出一个基于椭圆曲线的签密方案,能够同时完成数字签名和加密两项功能。基于可证明安全性理论,在GDH(gap Diffie-Hellman)问题难解的假设之下,该方案在随机预言机模型中被证明是安全的。该方案能够抵御自适应选择明文/密文攻击。     

一个前向安全的基于身份的代理签密方案

借鉴Chen和Malone-Lee提出的基于身份的签密方案的思想,利用双线性对的特性构建出一个基于身份的代理签密方案。该方案既保持了基于身份签密的优点,又具有代理签名的功能,只有指定的接收者才能从密文中恢复消息,验证代理签名的有效性。与已有的方案相比,该方案同时具有前向安全性和公开验证性;并且新方案更适于应用。     

可证明安全的基于身份的聚合签密方案

为了更有效地保护网络信息的安全,需要同时实现消息的机密性和认证性。签密方案能够在一个逻辑步骤内同时实现对消息的签名和加密。为了提高当前已存在的签密方案的安全性和算法效率,结合聚合签名的思想,提出一种基于身份的聚合签密方案。在随机语言模型中证明了该方案具有适应性选择密文攻击下的不可区分性,在适应性选择消息攻击下是存在性不可伪造的,其安全性归约为计算椭圆曲线离散对数问题和双线性Diffie-Hellman问题的困难性。与目前效率较高、密文长度较短的几个方案进行比较的结果表明,新方案的签密和解签密过程分别仅需1次双线性对运算,具有计算成本低、密文长度短的优良特性。     

一种新的无双线性对的无证书安全签密方案

针对现有的无证书签密方案存在安全性不高、计算效率较低等诸多不足, 在Sharmila签密方案的基础上, 设计了一种新的无双线性对的无证书安全签密方案, 并在随机预言模型下证明了方案具有机密性和不可伪造性。同时, 该方案不需要双线性对和指数运算, 并且在确保安全性的前提下, 仅比现有的最高效签密方案多出两次点乘运算。     

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。     

A provable secure fuzzy identity based signature scheme

To use biometrics identities in an identity based encryption system,Sahai and Waters first introduced the notion of fuzzy identity based encryption(FIBE) in 2005.Yang et al.extended it to digital signature and introduced the concept of fuzzy identity based signature(FIBS) in 2008,and constructed an FIBS scheme based on Sahai and Waters’s FIBE scheme.In this paper,we further formalize the notion and security model of FIBS scheme and propose a new construction of FIBS scheme based on bilinear pairing.The proposed scheme not only provides shorter public parameters,private key and signature,but also have useful structures which result in more efficient verification than that of Yang et al.’s FIBS scheme.The proposed FIBS scheme is proved to be existentially unforgeable under a chosen message attack and selective fuzzy identity attack in the random oracle model under the discrete logarithm assumption.     

可证明安全的基于身份的不可否认签名方案

针对基于身份的不可否认签名方案计算效率低的问题,提出了一个新的基于身份的不可否认签名方案。基于计算双线性Diffie-Hellman（CBDH）问题和判断双线性Diffie-Hellman（DBDH）问题的困难性假设,该方案在随机预言模型下被证明是不可伪造和不可见的,并且该方案减少了双线对的运算次数。分析表明,该方案比Libert、Duan、Behnia等提出的不可否认签名方案具有更高的计算效率,更适用于计算受限的场合。     

标准模型下强安全的无证书签密方案

首先指出近期提出的一种无证书签密方案易受到公钥替换攻击,并给出了相关攻击实例。进而提出一种新的无双线性对的无证书签密方案,通过对实体的无证书公钥和托管公钥进行独立的密码学验证,确保了新方案不遭受与现有方案类似的公钥替换攻击。在标准模型下,新方案被证明是安全的,能够实现无证书签密的不可伪造性和机密性。对比分析表明,新方案在确保强安全性的同时具有较好的计算性能。     

云环境下基于签密的异构跨域身份认证方案

针对现有交互频繁的密码体制之间不能实现不同密码体制安全高效的跨域认证（公共密钥基础设施（PKI）↔无证书公钥密码体制（CLC））的问题,提出了一种云环境下基于签密的异构跨域身份认证的方法。该方法重新构建了异构系统跨域身份认证模型,设计了用户（U）与云服务提供商（CSP）两个不同的密码体制PKI↔CLC,去除所属域管理中心的跨域认证计算,引入了第三方云间认证中心（CA）来完成U和CSP的交互信息认证,采用签密算法对不同安全域内的U签密,完成了异构系统的双向实体跨域身份认证并降低了U的计算开销。实验结果表明,与匿名认证、代理重签名方法相比,所提跨域认证的效率分别提高了53.5%和23.2%。该方法实现了不同密码体制U身份的合法性、真实性、安全性,具有抵抗重放攻击、替换攻击和中间人攻击的功能。     

高效的基于双线性对和身份的广义签密方案*

为解决目前基于身份的广义签密方案效率不高的问题,利用双线性对,结合广义的思想,提出了一个高效的基于身份的广义签密方案。在随机预言机模型下给出了该方案的安全性证明,证明结果表明该方案满足抗适应性选择密文攻击下的机密性、不可伪造性和不可否认性。与目前惟一的一个基于身份的广义签密方案相比,本方案减少了两个对运算,是目前效率最高的基于身份和对映射的广义签密方案。     

标准模型下可证安全的有效无证书签密方案

目前大多数无证书签密方案都是在随机预言模型下提出的,针对随机预言模型下的方案往往无法在实际应用中构造相应实例这一问题,采用标准模型的方法来进行构造。在对几个已有标准模型下相应方案分析的基础上,指出它们都是不安全的。以Au等所提出的方案(AU M H, LIU J K, YUEN T H, 〖WTBX〗et al〖WTBZ〗. Practical hierarchical identity based encryption and signature schemes without random oracles. http://eprint.iacr.org/2006/368.pdf)为基础,利用椭圆曲线上的双线性对性质,提出了一个新的标准模型下可证安全的无证书签密方案。最后,利用决策双线性Diffie-Hellman(DBDH)等困难问题,证明该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和身份攻击下的存在不可伪造性,因而方案是安全可靠的。     

安全高效的基于身份的广义签密方案

利用双线性对提出了一个新的安全高效的基于身份的广义签密方案。在BDH问题和CDH问题的困难性假设下,运用随机预言机模型,证明了新方案的机密性、不可伪造性和不可否认性。最后,对新方案的效率进行了分析,分析表明新方案具有较高的效率。     

An efficient and provable secure identity-based ring signcryption scheme

ID-based ring signcryption schemes (IDRSC) are usually derived from bilinear parings, a powerful but computationally expensive primitive. The number of paring computations of all existing ID-based ring signcryption schemes from bilinear pairings grows linearly with group size, which makes the efficiency of ID-based schemes over traditional schemes questionable. This paper presents a new identity-based ring signcryption scheme, which only takes four pairing operations for any group size and the scheme is proven to be indistinguishable against adaptive chosen ciphertext ring attacks (IND-IDRSC-CCA2) and existentially unforgeable against adaptive chosen message and identity attacks (EUF-IDRSC-ACMA) under the random oracle model.     

可证安全的隐私保护多接收者异构聚合签密方案

异构聚合签密技术不仅解决了不同密码体制间的通信问题,同时还能对多个消息进行聚合签名认证。分析了牛淑芬等人提出的能保证数据隐私的异构签密方案,并指出该方案中单个签密与聚合签密均可被伪造,存在密钥生成中心的被动攻击。首先描述了详细的攻击过程,说明牛淑芬方案存在被动攻击。其次,改进了牛淑芬方案,并通过安全性分析证明了改进方案没有安全问题。对改进方案的性能分析以及仿真模拟显示,改进方案的效率与原方案相当。     

可证安全的基于身份的门限代理签名方案

在Paterson基于身份的签名方案基础上,提出一个在标准模型下可证安全的基于身份的门限代理签名方案。新方案具有在自适应选择消息攻击下存在不可伪造性,其安全性在标准模型下可归约为CDH问题假定,与基于公钥密码体制的门限代理签名方案相比,新方案的安全性更高。同时,相对随机预言模型下基于身份的门限签名方案,新方案更具有实际意义。     

标准模型下可证安全的无证书全同态加密体制

针对现有全同态加密体制普遍存在的公钥尺寸大的缺陷,结合无证书公钥加密的思想,提出一种无证书全同态加密体制设计方案,无需对公钥进行身份认证,因而有效提高密码系统的整体应用效率。体制利用满秩差分矩阵实现身份信息的嵌入,摆脱了对于哈希函数的依赖,因而在安全性证明中无需引入随机谕示假设;借助一对彼此对偶的正态分布采样函数实现部分私钥的提取,进而结合容错学习问题实例生成体制私钥;通过双重加密使服务器失去对用户密文进行解密的能力,从而杜绝密钥托管问题。体制的安全性在标准模型下归约到容错学习问题的难解性。