高效的基于证书数字签名设计方案*

基于证书加密结合了传统公钥密码加密和基于身份加密的优点,并克服了这两类加密体制中存在的问题。在计算性Diffie-Hellman问题困难的假设下,利用双线性对,构造了一个基于证书的数字签名方案,并在随机预言模型下证明了方案的安全性。方案设计简单,签名算法中不需要双线性对运算,仅在签名验证算法中存在一个双线性对运算,非常适合使用在计算能力和带宽受限的环境。     

可证安全的基于证书部分盲签名方案

为有效保护签名者的合法权益,防止盲签名的非法使用,解决传统公钥密码系统所存在的证书管理和使用代价高昂等问题,应用双线性映射,结合基于证书公钥密码体制和部分盲签名系统,提出一类基于证书的部分盲签名方案,包括基于证书部分盲签名的形式化定义及其安全性定义,并构造一个具体的基于证书的部分盲签名方案。在随机预言机模型下,基于计算DiffieHellman困难性假设,证明该方案的安全性,结果表明,该方案简化了基于传统公钥系统部分盲签名中证书的发布、存储与管理,并解决了基于身份部分盲签名系统中的密钥托管问题。     

一个高效的基于证书数字签名方案

基于证书公钥密码学是Gentry在Eurocrypt 2003上首次提出的,它克服了传统公钥系统中存在的证书管理问题和基于身份公钥系统中存在的密钥托管问题。基于计算性Diffie-Hellman假设,构造一个Shnorr型的高效的基于证书数字签名方案,并在随机预言机模型（Random Oracle Model）下证明其安全性。该方案在签名算法中不需要任何双线性对运算,在签名验证算法中只需要一个双线性对运算,在效率上优于已有的基于证书数字签名方案。     

一种高效的可证明安全的无证书数字签名方案

无证书公钥密码体制结合了基于身份和传统PKI公钥密码体制的优势,而且还克服了基于身份公钥密码体制的密钥托管问题以及PKI系统的证书管理问题,但是运算效率低。针对传统的无证书数字签名运算效率低的问题,提出一个在随机预言机模型下可证明安全的无证书数字签名方案。通过在系统初始化阶段预计算一次双线性对运算,该方案在签名阶段不需要对运算,而且在验证阶段仅仅需要一次双线性对预算,比以往的无证书数字签名方案具有高的运算效率和通信效率。     

高效的基于证书可验证加密签名方案

针对传统公钥密码体制中存在的公钥证书管理问题和基于身份密码体制中存在的密钥托管问题,以及互联网上交易过程中存在的不公平性,将基于证书签名体制(CBS)与可验证加密签名(VES)相结合,提出了一种基于证书可验证加密签名体制CBVES。首先,定义了基于证书可验证加密签名方案的安全模型;然后,基于k-CAA问题和Squ-CDH问题的困难性,构造一个新的基于证书的可验证加密签名方案,并在随机预言机模型下证明了其安全性。与已有的基于证书可验证加密签名方案相比,所提出的方案是高效的,所需的计算量小,且具有需要仲裁人和指定验证人合作才能从可验证加密签名提取普通签名的优点。     

一种基于证书的数字签名方案

数字签名是实现数字认证的重要工具之一,具有身份合法性认证、抗抵赖、防伪造等特性,普遍应用于网络通信、电子商务等场景。基于证书签名是一种特殊的签名算法,该算法可以同时解决传统数字签名算法的证书验证问题和基于身份数字签名算法的密钥托管问题。文章提出一种基于证书的数字签名方案,证书颁发机构不需要将证书状态信息提供给整个系统,只需要联系证书持有者进行吊销和更新即可。文章所提方案由系统初始化算法、用户密钥生成算法、证书授权算法、签名算法和验证算法构成。文章在随机谕言机模型中证明该方案可以同时抵抗Type I敌手和Type II敌手,满足自适应选择消息攻击下的存在性不可伪造。与其他基于证书签名方案相比,文章所提方案在通信开销方面具有明显优势,更适用于通信资源有限的应用场景。     

高效不含双线性对的基于证书签名方案

目前大多数基于证书密码体制的数字签名方案都使用双线性对构造, 计算开销较大、计算效率低, 因此有必要研究更安全、更高效的基于证书签名方案。基于离散对数难题和分叉引理, 提出了一个不含双线性对运算的基于证书数字签名方案, 并在随机预言模型下证明了方案的安全性, 分析了方案的效率。分析表明, 方案可以抵抗用户伪造攻击和CA伪造攻击, 抵抗公钥替换攻击, 并且计算效率较高, 适合应用于移动通信等计算能力和带宽受限的领域。     

整数分解问题下的基于证书数字签名方案

已知的基于证书签名方案主要是在双线性对下设计的,而双线性对是公认的计算复杂度最高的。为了提高基于证书签名方案的效率,利用大整数分解问题构造了一个新的基于证书签名方案。方案的证书生成算法和签名算法都利用雅可比符号分别将用户信息和待签消息的Hash值映射成二次剩余。将证书和签名的不可为造型建立在模Blum整数求二次根困难问题上。并在随机预言机模型下,形式化证明了方案的安全性。所构造方案的不需要任何双线性对计算,只计算雅可比符号和幂指数运算,提高了基于证书签名方案的效率。     

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。     

一种可证安全高效无证书短签名方案

在无证书密码学体制中,公钥与持有者之间没有认证关系,可能产生恶意用户替换用户公钥的问题。为此,对无证书签名定义进行改进,提出一种可证安全的无证书短签名方案。方案的安全性基于Inv-CDH问题,并在随机预言机模型下给出完整的安全性证明,证明其在新敌手下的适应性选择消息攻击中抗存在性伪造。利用C语言实现此方案,并将其与经典短签名方案以及近年无证书短签名方案进行性能分析与比较。结果表明,在签名阶段该方案仅需1次倍点运算,在验证阶段需要2次倍点运算和2次双线性对运算,其签名长度短、运算效率高。     

一个高效的基于证书签名方案

基于证书的公钥密码体制需要对用户的公钥进行认证,简化了传统的公钥密码系统中的证书管理过程,也克服了基于身份密码体制中存在的密钥托管问题。在随机预言机模型下,基于离散对数问题（DLP）,逆Diffie-Hellman问题（Inv-DHP）和计算性Diffie-Hellman问题（CDHP）构造了一个基于证书的签名方案,证明了它是存在性不可伪造的。该方案的算法只需要一个双线性对运算和一个预运算,在效率上优于已有的基于证书签名方案。     

一个高效安全的代理签名方案

代理签名是指签名授权人委托某人代理其签名,它在电子商务领域里有着广泛应用。目前已知的可证明安全的代理签名还很少。利用椭圆曲线上的双线性对,构造了一个新的代理签名方案,该方案在随机预言模型下是可证明安全的,而且其效率也优于已有文献。     

一个可证安全的基于证书聚合签名方案

基于证书公钥密码体制是新近提出的一类新型公钥密码体制,它克服了传统公钥密码体制的证书管理问题和基于身份的密码体制固有的密钥托管问题。聚合签名是一种可将不同签名者对不同消息的签名聚合成一个单一签名的数字签名技术。利用双线性对和Computational Diffie-Hellman困难性问题提出了一个基于证书的聚合签名方案,并在随机预言机模型下证明其安全性。     

一个可证安全的高效的代理盲签名方案

代理盲签名结合了代理签名和盲签名的优点,在电子商务等领域有着广阔的应用前景。目前大多数代理盲签名的安全性是启发式分析,没有形式化证明,并且大多没有考虑多一伪造攻击。提出了一个新型的代理盲签名安全模型,并在该模型下提出了一个基于双线性对的代理盲签名方案,并在随机预言机模型下,证明了其在选择消息/授权文件攻击下是不可伪造的,其安全性可分别规约为CDH问题和Chosen-Target CDH问题。分析表明,该方案满足代理盲签名的主要安全要求,而且和已有的方案相比,本方案更加高效。     

高效的可证安全短代理签名方案

代理签名在大规模无线工控物联网中应用广泛,利用代理签名可以大大提高签名主服务器的效率。为适应带宽受限和计算能力弱的应用环境,提出了一个基于双线性映射的短代理签名方案。首先,在随机预言机模型下基于计算Diffie-Hellman（CDH）问题和k-碰撞攻击算法（k-CAA）问题证明了该方案的安全性。然后,与其他现有代理签名和短代理签名方案进行了性能上的优势分析,并给出了该方案实现的关键代码。实验结果表明,所提方案在代理签名生成时进行了1次标量乘运算和1次哈希运算,签名验证时进行了2次双线性对运算、1次标量乘运算和2次哈希运算,与其他同类代理签名方案相比计算性能上具有优势,适用于计算能力较弱和传输能力受限的应用场景。