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。     

无双线性对的无证书安全签密方案

已有的无双线性对的无证书签密方案,大都存在着机密性漏洞和签名选择性伪造问题。针对此问题,基于有限乘法交换群上的离散对数难题,提出一种无双线性对的无证书签密方案,并进行了安全分析和证明。指出采用随机预言模型的证明方法可能忽略不解决DL难题时对签密方案的攻击,不能证明破解签密方案的难度与解决DL难题相等价。通过对参数的数学分析,证明了破解本签密方案的必要条件是解决DL难题,不存在不解决DL难题攻击本签密方案的多项式时间算法。与已知所有方案相比,所提方案安全性更高。     

不含双线性对运算的无证书签密方案

当前无证书签密方案在具体应用时都要用到计算复杂的双线性对运算。针对该问题,提出一种安全的无需双线性对运算的无证书签密方案。该方案在随机预言模型下能够满足密文机密性和选择消息的不可伪造性,且安全性是基于离散对数难题和计算Diffie- Hellman难题的。实验结果表明,该方案具有明显的效率优势。     

可证安全的无证书签密方案

研究了几种新近提出的无对运算的无证书签密方案,发现存在正确性或安全性的缺陷,提出一种新的无对运算的无证书签密方案。新签密方案改变了现有方案的线性密钥结构,能抵抗类型I敌手发起的公钥替换攻击;利用哈希函数将签密者和解签密者的身份以及待签密消息进行绑定,防止内部攻击发生。在随机预言模型下,方案的不可伪造性和机密性被规约为多项式时间敌手求解离散对数DL(Discrete Logarithm)问题和判定DH(Decision Diffie–Hellman,DDH)问题,具有可证明安全性。对比已有方案,该方案不仅保证了安全性,而且计算开销和实现成本都较低,适用于在无线传感网络等计算、存储和通信资源受限的应用场景保障数据的机密性、完整性和认证性。     

一种新的无证书签密方案

对两种无证书签密方案进行了安全性分析,发现两种方案均是不安全的。第一种无证书签密方案不满足不可伪造性,第二种无证书签密方案不能完全满足公开验证性。针对这种情况,提出了一种新的无证书签密方案,同时对新方案进行了正确性分析和安全分析,结果表明新方案是安全的,真正做到了信息方面的保密性和认证性。     

两种签密方案的密码学分析与改进

对一种无证书签密方案和一种基于离散对数难题(DLP)的自认证代理签密方案进行了分析。发现在无证书签密方案中,除了Selvi等人(SELVI S S D, VIVEK S S, RANGAN C P. Security weaknesses in two certificateless signcryption schemes. http://eprint.iacr.org/2010/092.pdf)提出的一种类型Ⅰ的攻击外,还存在着伪造攻击,该伪造攻击能够成功地伪造签密并使之通过签密验证,并且不具有公开可验证性。在基于DLP的自认证代理签密方案中,由于“孤悬因子”的存在,一个不诚实的接收者能够以任意发送者的身份伪造对消息的签密并通过验证。给出了攻击方法,并针对两种方案的缺陷,提出了改进方案。通过安全性分析,证明了改进方案是安全的,能有效克服原方案的缺陷。     

不含双线性对的无证书签密方案安全性分析与改进

无证书密码体制能同时解决传统公钥密码体制证书管理问题和基于身份密码体制中密钥分发的问题,而受到学者们的关注。基于双线性对的无证书签密,因需要大量开销用于双线性对运算而性能不佳。研究不基于双线性对的无证书签密方案,发现Selvi等人的不基于双线性对的无证书签密方案不是标准的无证书签密方案,因为用户在使用时必须先验证对方的公钥,这不仅与无证书公钥体制相背,而且增加了用户的开销。分析了其他3个不基于双线性对的无证书签密方案,发现这3个方案都不满足不可伪造性和机密性。为解决这些安全性问题,提出一个新的不基于双线性对的无证书签密方案,并在随机预言机模型下证明了其安全性。     

可证安全的无对运算的无证书签密方案

无证书签密体制继承了基于身份签密体制无须使用公钥证书的特点,又对其密钥托管问题进行了改进,具有一定优越性。针对已有的无证书签密方案计算效率低、安全性差等缺点,基于一种安全的签名方案,提出一类新的无对运算的无证书签密方案。采用将哈希函数与用户身份绑定以及公钥与私钥相结合生成新密钥的方法进行构造。在随机预言模型下基于计算椭圆曲线上的离散对数困难问题证明了方案的机密性和不可伪造性。并与已往方案进行对比,在保证安全性的同时,该方案不使用双线性对和指数运算,效率较高。     

改进的无双线性对的无证书签密方案

对一个无双线性对的无证书签密方案进行了密码学分析,指出该方案不满足机密性和不可伪造性,并指出其安全证明中的错误之处,然后对其进行了改进.在随机预言机模型中,基于计算Diffie-Hellman问题和离散对数问题,证明了改进方案具有机密性和不可伪造性.效率分析表明,改进方案是高效的.     

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。     

无可信中心的可公开验证签密方案

可公开验证的基于身份签密方案大多因密钥托管问题存在安全漏洞。针对该问题,提出一个无可信中心的可公开验证签密方案。通过加入一个可由签名者自选并对私钥产生中心(PKG)保密的秘密值作为部分私钥,使不诚实的PKG无法伪造用户签密或擅自解密恢复明文。分析结果表明,该方案在随机预言模型下可以抵抗适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击,并具有保密性和可追踪性。     

一种改进的自认证多接收者签密方案

对王之仓等人提出的自认证多接收者签密方案(微电子学与计算机,2010年第11期)进行分析,指出攻击者可以利用公开的信息伪造合法的新消息,因此不具有不可伪造性,并基于有限域上离散对数问题的难解性,通过在会话加密过程中加入发送者的私有数据,提出一种改进方案。理论分析结果证明,改进方案能抵抗伪造攻击,具有不可否认性和保密性。     

卫星网络中支持策略隐藏的多授权访问控制方案

卫星网络具有信道开放、节点暴露、星上处理能力受限等独有特征，但现有的基于密文策略的属性加密（CP-ABE）的访问控制不支持策略完全隐藏且属性授权方式不适用于卫星网络，为此，提出支持策略隐藏的多授权访问控制方案。该方案采用更灵活的线性秘密共享（LSSS）矩阵访问结构，不仅能有效保证数据机密性，而且能通过混淆访问结构实现策略完全隐藏；采用多授权机构实现细粒度的属性管控，能消除中心授权机构的性能瓶颈；各属性授权机构独立工作且密钥生成分权，能有效抵抗合谋攻击。安全性及性能分析表明，所提方案满足数据机密性、抗合谋攻击和完全策略隐藏的安全需求，比对比方案更适合卫星网络。     

安全的无证书签密方案

基于离散对数困难问题和双线性对映射知识,提出了一种新的无证书签密方案,该方案能够满足机密性、可验证性、不可伪造性。此外,方案可以避免KGC被陷害,而当出现争端时,方案中的追踪算法也能够对可信中心KGC的积极不诚实行为进行识别,从而实现了真正的不可否认性。由于方案可以识别KGC的积极恶意攻击,所以对可信中心KGC的信任可达到Girault定义的信任等级3。     

一种轻量级基于证书的认证密钥协商方案

认证密钥协议对于在公共网络上安全通信至关重要,它使通信方能够在恶意攻击者当前安全地设置共享会话密钥.基于证书的密码学(CBC)很好地解决了传统公钥密码体制中的证书撤销问题、基于身份的密码体制中的密钥托管问题和无证书密码体制中安全信道建立困难问题.现有的基于证书认证密钥协商方案大多都采用了昂贵的双线性配对,不适合计算资源有限的移动设备.本文设计了一种轻量级的基于证书的AKA协议,该协议用假名技术实现用户身份匿名.该协议提供了前向保密,抵抗中间人攻击,重放攻击等安全性分析.与以往基于证书的AKA协议相比,该协议在计算效率上具有明显的优势.     

基于口令的远程身份认证及密钥协商协议

基于口令的身份认证协议是研究的热点。分析了一个低开销的基于随机数的远程身份认证协议的安全性,指出了该协议的安全缺陷。构造了一个基于随机数和Hash函数、使用智能卡的远程身份认证和密钥协商协议：PUAKP协议。该协议使用随机数,避免了使用时戳带来的重放攻击的潜在风险。该协议允许用户自主选择和更改口令,实现了双向认证,有较小的计算开销;能够抵御中间人攻击;具有口令错误敏感性、口令的主机非透明性和强安全修复性;生成的会话密钥具有新鲜性、机密性、已知密钥安全性和前向安全性。     

一种无证书认证密钥协商协议的分析与改进*

研究无证书公钥密码系统中两方认证密钥协商协议问题。对Liu xu的无证书两方认证密钥协商协议进行安全性分析,指出该方案不具有强安全性。该方案不能抵抗密钥泄露伪装攻击和临时私钥泄露攻击。分析了方案不安全的原因,在此基础上提出一个改进的方案来修正Liu xu的方案。因此,设计看似安全的无证书两方认证密钥协商协议并不困难,但要给出协议的安全性证明并不容易。     

A secure and efficient authenticated encryption for electronic payment systems using elliptic curve cryptography

The use of e-payment system for electronic trade is on its way to make daily life more easy and convenient. Contrarily, there are a number of security issues to be addressed, user anonymity and fair exchange have become important concerns along with authentication, confidentiality, integrity and non-repudiation. In a number of existing e-payment schemes, the customer pays for the product before acquiring it. Furthermore, many such schemes require very high computation and communication costs. To address such issues recently Yang et al. proposed an authenticated encryption scheme and an e-payment scheme based on their authenticated encryption. They excluded the need of digital signatures for authentication. Further they claimed their schemes to resist replay, man-in-middle, impersonation and identity theft attack while providing confidentiality, authenticity, integrity and privacy protection. However our analysis exposed that Yang et al.’s both authenticated encryption scheme and e-payment system are vulnerable to impersonation attack. An adversary just having knowledge of public parameters can easily masquerade as a legal user. Furthermore, we proposed improved authenticated encryption and e-payment schemes to overcome weaknesses of Yang et al.’s schemes. We prove the security of our schemes using automated tool ProVerif. The improved schemes are more robust and more lightweight than Yang et al.’s schemes which is evident from security and performance analysis.     

WSN中基于多项式的安全密钥建立方案

针对分层WSN节点的更新,使用二元对称多项式,提出一种安全的建立通信双方会话密钥方案。该方案可保证传输消息的秘密性和完整性,能有效地抵御攻击者对消息的非法篡改、替换和重放。此外,该方案支持通信双方更新会话密钥和增加对节点身份的认证,防止非法节点的欺骗攻击。通过分析可知,该方案和现有方案相比,具有更高的安全性,以及成本和效率的合理性。     

基于身份的签密方案的安全性分析与改进

目前对签密方案的安全性研究集中在满足机密性、不可伪造性和不可否认性的安全性要求上.本文对两个自称安全的签密方案[10-11]进行了安全性分析,指出其方案中存在的安全性漏洞,首次提出签密中一个容易忽视的安全攻击:信用中心PKG和接收方的合伙攻击.在此基础上,对签密方案[11]进行了改进,经验证新方案满足签密的安全性要求.