一种基于无证书的多方合同签署协议的安全性分析与改进

2019年,曹等人(doi:10.11999/JEIT190166)提出了一个适用于多方合同签署环境中高效的无证书聚合签名方案,并证明了该方案在随机预言模型下存在不可伪造性。然而,通过安全性分析发现,该方案无法抵抗替换公钥攻击和内部签名者的联合攻击。为了解决上述安全缺陷,该文提出一个改进的无证书聚合签名方案。新方案不仅在随机预言模型下基于计算性Diffie-Hellman问题满足不可伪造性,同时也能够抵抗联合攻击。     

高效的无证书广义指定验证者聚合签名方案

研究无证书广义指定验证者聚合签名的安全模型,基于双线性映射提出无证书广义指定验证者聚合签名方案。在随机预言模型和计算Diffie-Hellman困难问题假设下,证明方案不仅可以抵抗无证书广义指定验证者聚合签名的3类伪造攻击,而且满足指定验证性和不可传递性。方案的聚合签名长度和单用户签名长度相当,签名公共验证和指定验证需要的双线性对数固定。     

无证书聚合签名方案的安全性分析和改进

该文分析了He等人(2014)提出的无证书签名方案和Ming等人(2014)提出的无证书聚合签名方案的安全性,指出Ming方案存在密钥生成中心(KGC)被动攻击,He方案存在KGC被动攻击和KGC主动攻击。该文描述了KGC对两个方案的攻击过程,分析了两个方案存在KGC攻击的原因,最后对Ming方案提出了两类改进。改进方案不仅克服了原方案的安全性问题,同时也保持了原方案聚合签名长度固定的优势。     

一个高效的无证书盲签名方案

提出了一个高效的无证书盲签名方案。在随机预言机模型下,证明了新方案在适应性选择消息、选择身份攻击下是存在不可伪造的,能够有效抵抗AI攻击者的替换公钥攻击和AⅡ攻击者的KGC攻击。方案中在签名阶段没有任何双线性对运算,在验证阶段只有一个双线性对运算,并且不需要使用映射到点（Mapto Point）的特殊哈希函数。与已有方案相比,所提方案在计算量上更具优势。同时方案采用无证书公钥密码体制,解决了基于证书签名方案的证书管理问题和基于身份签名方案的密钥托管问题。     

一种无证书聚合签名方案的改进

通过对无证书聚合签名方案进行安全性分析,发现此方案无法抵抗TypeⅡ下的伪造性攻击。针对此类问题,提出一个改进的方案。方案在签名过程中改变了参数的组合方式,在聚合签名验证中加强了对主密钥和公钥的约束。安全分析表明,在计算CDHP困难和随机谕言模型的假设下,方案在适应性选择消息攻击下具有不可伪造性。效率分析表明,该方案在签名与验证过程中,只需要4个双线性对运算,签名的长度是固定的,与同类安全的无证书聚合签名方案相比,效率较高。     

一种标准模型下无证书签名方案的安全性分析与改进

无证书签名具有基于身份密码体制和传统公钥密码体制的优点，可解决复杂的公钥证书管理和密钥托管问题.Wu和Jing提出了一种强不可伪造的无证书签名方案，其安全性不依赖于理想的随机预言机.针对该方案的安全性，提出了两类伪造攻击.分析结果表明，该方案无法实现强不可伪造性，并在"malicious-but-passive"的密钥生成中心攻击下也是不安全的.为了提升该方案的安全性，设计了一个改进的无证书签名方案.在标准模型中证明了改进的方案对于适应性选择消息攻击是强不可伪造的，还能抵抗恶意的密钥生成中心攻击.此外，改进的方案具有较低的计算开销和较短的私钥长度，可应用于区块链、车联网、无线体域网等领域.     

标准模型下安全的无证书签名方案

随机预言模型下的证明能够为无证书签名方案提供基本的安全保证,但随机预言机的实现方式可能会导致方案不安全。一些标准模型下的方案在提出后被证明无法抵抗公钥替换攻击。为了解决这一问题,构造了一个标准模型下安全的无证书签名方案,基于NGBDH和Many-DH困难问题,证明所提出的方案对自适应选择消息攻击是存在性不可伪造的。此外,提出的方案具有计算代价和通信代价较低、能够抵抗密钥替换攻击等优点。     

可证安全的高效无证书有序多重签名方案

无证书有序多重签名可用于解决信任链推荐信息的认证问题。秦艳琳等提出一个高效的无证书有序多重签名方案,并在随机语言机模型下证明方案的安全性可归约为CDH（computational Diffie-Hellman）困难问题。对该方案的安全性证明过程进行分析,指出方案难以抵抗伪造攻击：攻击者已知某个多重签名,则可以伪造其他消息的多重签名。随后构造一个更加高效的无证书有序多重签名方案,方案使用更少的双线性对,且只有一个签名消息,占用更小的计算代价和通信代价。最后证明方案在随机预言机模型下具有不可伪造性。     

两个无证书聚合签名方案的安全性分析

张玉磊等人(2015)提出了两种无证书聚合签名方案,并证明其方案在随机预言机模型下是可证明安全的。该文分析张玉磊等人提出的两种方案的安全性,指出了第1种方案可以抵抗两类攻击者的攻击;第2种方案不能抵抗第1类攻击者和第2类攻击者的攻击,给出详细的攻击过程,证明攻击者伪造出的签名可以通过验证,分析了第2种方案存在伪造攻击的原因,提出了改进的方案。     

新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案

异构聚合签密方案不仅可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性,而且可以提供多个密文批量验证。该文分析了一个具有隐私保护功能的异构聚合签密方案的安全性,指出该方案不能抵挡恶意密钥生成中心(KGC)攻击,恶意KGC可以伪造有效的单密文和聚合密文。为了提高原方案的安全性,该文提出一种新的具有隐私保护功能的异构聚合签密方案。该方案克服了原方案存在的安全性问题,实现了无证书密码环境到身份密码环境之间的数据安全传输,在随机预言机模型下证明新方案的安全性。效率分析表明新方案与原方案效率相当。     

强安全无证书签名方案的安全性分析和改进

对王亚飞等人提出的强安全性无证书签名方案进行安全性分析,指出其方案难以抵抗不诚实KGC下的公钥替换攻击。针对此类问题,采用改变传统无证书算法顺序,以KGC公告板形式公开用户公钥,用户可以通过本地保存的私钥和公钥验证公钥的真实性,从而对KGC的行为进行约束。安全性分析表明,改进后的方案能够抵抗基于不诚实 KGC安全级别下的公钥替换攻击,而且方案避开了无双线性对和逆运算,效率优于已有方案。     

一种可证安全的车联网无证书聚合签名改进方案

车联网(VANETs)是组织车－X(X:车、路、行人及互联网等)之间的无线通信和信息交换的大型网络,是智慧城市重要组成部分。其消息认证算法的安全与效率对车联网至关重要。该文分析王大星等人的VANETs消息认证方案的安全不足,并提出一种改进的可证安全的无证书聚合签名方案。该文方案利用椭圆曲线密码构建了一个改进的安全无证书聚合认证方案。该方案降低了密码运算过程中的复杂性,同时实现条件隐私保护功能。严格安全分析证明该文方案满足VANETs的安全需求。性能分析表明该文方案相比王大星等人方案,较大幅度地降低了消息签名、单一验证以及聚合验证算法的计算开销,同时也减少了通信开销。     

基于无证书的具有指定验证者的代理签名方案

现已存在的签名方案,大都是基于证书的密码体制或基于身份的密码体制提出的,不可避免的会存在证书的管理问题或密钥托管问题。基于无证书公钥密码体制的优点,结合申军伟等人的无证书代理签名方案,提出了一个基于无证书的具有指定验证者的代理签名方案。该方案除了能够避免密钥托管问题,能够抵制替换公钥攻击和KGC密钥攻击外,相比原方案还具有指定验证的特点,从而可以满足代理签名的一切性质,提高了安全性。     

Certificateless generalized signcryption scheme in the standard model

In 2010,Liu,et al.proposed a certificateless signcryption scheme in the standard model,but many analyses revealed that Liu's scheme was insecure in fact.To overcome the disadvantages,the scheme was improved and a certificateless generalized signcryption scheme was constructed.In addition,a formal security model for the proposed scheme against the malicious-but-passive KGC attacks was introduced.Furthermore,the proposed scheme was proven to be secure under the decisional bilinear Diffie-Hellman and the computational Diffie-Hellman intractability assumptions in the standard model.Numerical results illustrate that the proposed algorithm is efficient.     

密钥隔离的无证书聚合签名

无证书的聚合签名的提出是为了解决密钥托管问题以及复杂的证书管理问题.然而在无证书的聚合签名中,一旦某一签名者的密钥发生泄漏,所有由此签名者参与生成的聚合签名都将不再安全.为了减小无证书的聚合签名中密钥泄漏带来的危害,本文首次将密钥隔离安全机制嵌入到无证书的聚合签名中,提出了密钥隔离的无证书聚合签名的概念和安全模型,并给出了一个实用的方案,通过与协助器的交互,实现了对签名者密钥的定时更新.同时证明了方案在随机预言机模型下是安全的,即,满足密钥隔离安全、强密钥隔离安全和安全密钥更新的性质.     

Weaknesses and improvements of an efficient certificateless signature scheme without using bilinear pairings

The certificateless signature (CLS) scheme is a special signature scheme that solves the key escrow problem in identity‐based signature schemes. In CLS schemes, the private key is generated cooperatively by the key generator center (KGC) and signer, such that a malicious KGC cannot masquerade as the signer and sign a message. He et al. in 2011 proposed an efficient CLS scheme without using bilinear pairings. However, we discovered that the CLS scheme by He et al. cannot resist a strong type 2 adversary if this adversary replaces the master public key of the KGC. This work proposes an improved scheme that overcomes this weakness. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.