标准模型下基于身份的认证密钥协商协议

由于在现实世界中无法实现随机预言模型,标准模型下可证安全的高效密码协议成为近年来的研究热点.现有的标准模型下可证安全的基于身份的认证密钥协商协议,要么以未经安全性证明的基于身份的加密方案为基础设计密钥协商协议,无法保证所提出密钥协商协议的安全性;要么在弱的安全模型中设计密钥协商协议,导致协议的安全性差.采用MTI协议族的思想,基于判定性q-ABDHE假设和判定性BDH假设,设计了一个新的基于身份的认证密钥协商协议IBAKA,并第1次在标准模型下证明该协议是eCK安全的.与现有的标准模型下基于身份的密钥协商协议相比,IBAKA协议的计算效率、通信效率等方面性能优越.     

一种实用的无证书两方认证协议

Lippold等提出可证安全的无证书两方认证协议,但协议要求较大的计算量.基于Cash,Kiltz和Shoup提出的双diffie-hellman问题,提出新的无证书认证密钥协商协议.与Lippold的协议相比,新协议具有相同的消息带宽,并且降低了计算复杂度.最后,基于CDH假设和BDH假设,在随机预言模型下证明了协议的安全性.     

标准模型下可证安全的属性基认证密钥交换协议

在Waters的属性基加密方案的基础上,提出了一个在标准模型下可证安全的两方属性基认证密钥交换协议。在修改的BJM模型中,给出了所提协议在判定性双线性Diffie-Hellman假设下的安全性证明。此外,针对无会话密钥托管的应用需求,在基本协议的基础上,构造了能够有效防止会话密钥托管的属性基认证密钥交换协议。在计算效率方面,所提协议与现有的仅在随机预言模型下可证安全的属性基认证密钥交换协议相当。     

标准模型下基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并应用此会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。在Burmester及Desmedt协议的基础上,引入伪随机函数集和签名方案,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。     

移动通信中可证安全的双向认证密钥协商协议

在基于无线网络的分布式环境中,带认证的密钥协商协议对通信双方是否能够建立安全的会话至关重要.同时,协议的可证安全也逐步得到重视.在借鉴以往无线通信密钥建立协议的基础上,提出了一个可相互认证的密钥协商协议MAKAP(mutual authenticated key agreement protocol),并在Bellare和Rogaway的模型下证明了它的安全性,同时分析了其计算代价.与以往许多协议相比,MAKAP协议不仅在安全证明上有较明显的优势,而且其计算量也不大,有较高的实用性.     

ABeCK模型下安全的基于属性的认证密钥协商协议

基于属性的认证密钥协商(attribute-based authenticated key agreement,简称ABAKE)协议可在保护身份隐私的通信环境中为用户建立共享的会话密钥,ABeCK(attribute-based extended Canetti-Krawczyk)模型是适用于ABAKE协议安全性分析的一种安全强度较高的模型.首先在GCDH(gap computational Diffie-Hellman)假设的基础上提出了GCPBDHE(gap computational parallel bilinear Diffie-Hellman exponent)假设,然后,基于Waters属性基加密方案提出了一个基于属性的认证密钥协商协议,并在GCPBDHE假设和CDH假设成立的条件下,证明了该方案在ABeCK模型下是安全的.与现有的ABeCK模型下安全的ABAKE协议相比,降低了通信开销.     

改进的基于身份认证密钥协商协议*

对标准模型下可证安全的基于身份认证密钥协商协议进行安全分析,指出由于传送消息存在冗余,协议不能抵御伪装攻击。为解决上述安全漏洞,提出一个改进的基于身份认证密钥协商协议,并在标准模型下分析其安全性。结果表明,新协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全要求。     

无双线性对的无证书隐式认证及密钥协商

由于对运算的计算量较大,且现有无双线性对的密钥协商协议存在会话临时秘密值泄露安全缺陷,提出一种无需对运算的无证书隐式认证和密钥协商协议,在随机预言机模型下证明了新协议的安全性。新协议基于椭圆曲线上的CDH假设,仅需要三次椭圆曲线上的点乘运算,计算开销低于同类型其他协议。新协议采用隐式认证方式避免了现有方案中存在的会话临时秘密值泄露安全缺陷。     

可实现丰富认证策略的两方属性基会话密钥协商协议

为解决云环境中基于传统属性基加密技术会话密钥协商协议的数据访问策略不能反映跨多个属性之间复杂关系,导致其用户认证能力和灵活性不足问题,提出一种基于附加属性关系条件的线性密钥分享方案的用户认证结构,并基于该结构构造了一种属性基会话密钥协商协议。该协议提供了更加通用的基于用户属性的认证策略,同时维护了其模糊身份认证特性,实现对满足复杂属性关系条件的用户之间交换会话密钥。该协议在基于属性的Blake-Johnson-Menezes(BJM)模型、选择访问结构安全模型和判定性q-并行双线性Diffie-Hellman指数(q-PBDHE)假设下证明了该协议的安全性。通过实验比较分析类似协议的性能,结果表明该协议在包含较多复杂属性条件认证场景中使用具有较高效率,具有广泛的应用场景。     

基于身份的认证密钥协商协议的改进

针对已有的基于身份的认证密钥协商协议存在的安全问题,提出一种改进的基于身份的认证密钥协商协议。该协议采用双线性对运算方法,用户双方的临时和长期私钥结合进行最终会话密钥的计算,解决了原协议中存在的PKG前向安全性问题、单一依赖临时或长期私钥而存在的问题和已知临时会话密钥泄漏攻击的问题。在保证改进协议正确基础上,对协议的安全属性及协议性能进行了分析。采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,验证了改进协议的认证性和安全性。结果表明,改进的协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全性要求,与已有基于身份的认证密钥协商协议相比具有更好的安全属性及计算效率。     

Enhanced Certificate-Based Encryption from pairings

In Certificate-Based Encryption, introduced by Gentry, a certificate, -or, more generally, a signature-acts not only as a certificate but also as a decryption key. However, the security model of Gentry’s scheme relies on an unrealistic assumption, where the adversary must reveal its partial private key to the challenger in attack games. In this paper, we propose an enhanced Certificate-Based Encryption scheme from pairings in the chosen-key model. We show that this scheme is semantically secure against adaptive chosen ciphertext attacks in the random oracle model under the Bilinear Diffie-Hellman (BDH) assumption. The new scheme not only solves the key escrow problem and the secure channel problem to be inherent in Identity-Based Encryption schemes, but also eliminates the unrealistic assumption of Gentry scheme. Moreover, the proposed scheme is more efficient and secure than the existing related works.     

新的基于身份的广义指定多验证者签名

在一个指定验证者签名方案中,只有指定的验证者才能验证签名的有效性。论文基于双线性对提出一种新的基于身份的广义指定多个验证者签名方案。新方案采用引进两个独立PKG的方法,在一定程度上消除了单个PKG可以伪造用户签名的安全缺陷。证明了在BDH问题假设和随机预言机下新方案是安全的。     

An IBE scheme using ECC combined public key

ECC combined public key is a new technology of scalable key management. In this paper, we propose an identity-based encryption (IBE) scheme using ECC combined public key (CPK). The scheme is based on bilinear maps between groups and proved semantically secure in the random oracle model under a variant of Computational Diffie-Hellman (CDH) assumption–Bilinear Diffie-Hellman (BDH) assumption.     

无证书两方密钥协商方案

给出了一个无双线性对的无证书两方密钥协商方案,并演示了这些不安全无证书方案存在的攻击.只要每方至少有1个未泄露的秘密值,该方案在最强的安全模型下就是安全的.即使密钥生成中心知道双方的临时私钥或显示双方的秘密值/替换公钥(但不能同时),但只要计算Diffie-Hellman假设成立,该方案在随机预言机模型下也被证明是安全的.该方案消除了对运算,与其他无证书密钥协商方案相比,该方案是己知无证书安全协商方案中计算复杂度最低的.该方案尤其适合于带宽受限的通信环境中使用,如Ad Hoc网络、无线传感器网络等.     

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。     

标准模型下高效的三方口令认证密钥交换协议

三方口令认证密钥交换协议允许两个分别与服务器共享不同口令的用户在服务器的协助下建立共享的会话密钥,从而实现了用户间端到端的安全通信.现阶段,多数的三方口令认证密钥交换协议都是在随机预言模型下可证明安全的.但在实际应用中,利用哈希函数对随机预言函数进行实例化的时候会给随机预言模型下可证明安全的协议带来安全隐患,甚至将导致协议不安全.以基于ElGamal加密的平滑投射哈希函数为工具,在共同参考串模型下设计了一种高效的三方口令认证密钥交换协议,并且在标准模型下基于DDH假设证明了协议的安全性.与已有的同类协议相比,该协议在同等的安全假设下具有更高的计算效率和通信效率,因此更适用于大规模的端到端通信环境.     

改进的双方密钥协商协议

双方认证密钥协商是生成会话密钥的重要手段。分析了赵建杰等于2011年提出的一个可证明安全的双方认证密钥协商协议,指出如果敌手持有原协议的长期私钥,协议是不安全的。提出一种改进的协议,新协议将影响安全性的公开参数保护起来,避免了长期私钥的泄露,并对新协议的安全性和计算量进行了讨论。分析结果表明,新协议在减少计算量的前提下实现了协议双方的安全密钥协商。     

Certificateless signcryption scheme in the standard model

Certificateless public key signcryption scheme is an important cryptographic primitive in cryptography. Barbosa and Farshim proposed a certificateless signcryption scheme. However, their construction is proven to be secure in the random oracle model but not the standard model, and the scheme is also vunlerable to the malicious-but-passive key generation center (KGC) attacks. To overcome these disadvantages, we introduce a formal security model for certificateless signcryption schemes secure against the malicious-but-passive KGC attacks and propose a novel certificateless signcryption scheme. The proposed certificateless signcryption scheme is proven to be IND-CCA2 secure under the decisional Bilinear Diffie-Hellman intractability assumption without using the random oracles. The proposed scheme is also proven to be existentially unforgeable under the computational Diffie-Hellman intractability assumptions. Furthermore, performance analysis shows that the proposed scheme is efficient and practical.     

一个前向安全的基于口令认证的三方密钥交换协议

目前,文献中提出的基于口令认证的密钥交换协议,很多都是针对两方的情形设计的,即通信双方为客户与服务器,它们通过一个预先共享的口令来进行认证的密钥交换.随着现代通信环境的快速变化,需要能为任意客户间构建一个端到端的安全信道,这种应用的情形与那些文献中所考虑的有很大区别.针对这种情形,文中提出了一个可证前向安全的基于口令认证的三方密钥交换协议,使通信双方在认证服务器的帮助下能相互进行认证并建立一个会话密钥.与前人提出的基于口令认证的三方密钥交换协议相比,该协议在计算代价和通信代价上都较有效,因而更适用于资源受限的环境.此协议的安全性是在口令型的选择基Gap Diffie-Hellman问题难解的假设前提下在随机谕示模型下证明的.