针对WSN流密码加密方案的代数攻击及改进

通过对 Yao 等人提出的无线传感器网络(WSN)流密码系统(ICMTMA’11)进行分析,找到系统中布尔函数的一个非零低次零化子,再利用代数攻击降低攻击复杂度。为增强 WSN 流密码加密方案的安全性,采用二阶级联方法构造一个新的布尔函数,其代数免疫度与原函数相比增加1,由此提高抗攻击能力。理论分析结果表明,新方案将原方案的攻击复杂度由255提高至266,可以更好地抵抗代数攻击。     

指定使用者的多服务器多关键字可搜索加密方案

针对现有可搜索加密方案中密文检索效率低、搜索结果不精确以及不支持数据使用者身份验证等问题,在无证书密码体制下,提出一种指定使用者且多服务器多关键字的可搜索加密方案。使用多服务器和多关键字技术在降低服务器负荷的同时提高用户检索密文的速度,使搜索结果更加精确。在搜索验证阶段,搜索服务器验证数据使用者的身份,若身份合法则存储服务器根据关键字向数据使用者返回相应密文。性能分析结果表明,在随机预言机模型下该方案可以抵抗内外关键字猜测攻击,且能够在降低计算开销的同时提高搜索效率,在安全性和效率方面均具备一定优势。     

匿名CLPKC-TPKI异构签密方案

异构签密可以保证不同公钥密码系统之间数据传输的机密性和不可伪造性。本文定义了从无证书公钥密码环境到传统公钥密码环境（CLPKC→TPKI）异构签密方案的形式化模型,并利用双线性对提出了一个CLPKC→TPKI异构签密方案。在随机预言模型下,基于计算Diffie-Hellman和修改逆计算Diffie-Hellman困难假设,证明方案满足内部安全的机密性和不可伪造性。同时,方案满足密文匿名性,可以有效地保护收发双方的身份隐私。方案使用不同的密码系统参数,更接近于实际应用环境。与已有异构签密方案相比,方案的效率较高,适合于收发双方身份保密和带宽受限的应用需求。     

具有前向安全性质的秘密共享方案

由于已有的秘密共享方案都不具有前向安全的性质,该文基于有限域上离散对数难解问题和强RSA 假设,应用前向安全理论和已有的秘密共享方案特别是Boyd提出的乘法门限方案的思想,提出了一种具有前向安全特性的秘密共享方案。该方案具有子密的可验证性,能够检测伪子密,防止欺诈者;具有子密更新简便及更新后的子密的可验证性;具有秘密恢复快捷且能直接恢复时间周期j 的秘密信息及检测恢复得到的秘密信息是否正确等功效。该文同时还对方案的安全性进行了分析。     

基于区块链的电子病历数据共享方案

以区块链为数据存储平台的电子病历系统是当下研究的热点.存储在区块链上的数据是不可变的,这加强了数据的安全性.提出了一个基于区块链的电子病历数据共享方案,实现了患者和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历.使用私有链与联盟链构造方案的系统模型,医院服务器上存储患者的电子病历密文,私有链上存储患者病历密文的哈希值和关键字索引,联盟链上存储由关键字索引构成的安全索引.同时利用可搜索加密技术实现了联盟链上对关键字的安全搜索,运用代理重加密算法实现了第三方数据用户对患者电子病历的共享.通过数值实验对方案进行了性能评估.     

一种新的多方多合同签署协议

基于GDH签名方案,结合可验证承诺签名体制,提出了可分密钥的可截取签名体制,并证明了该体制在随机预言模型下是安全的.在此方案的基础上设计了一种一对多的、可以同时对不同合同文本的签名进行交换的合同签署协议,在该协议中协议发起方在最坏情况下签名的信息量与参与方的个数相同;协议中第三方的信息传递量也被有效地减少了,且新的协议避免了已有文献中只有固定集合中的参与方得到合同的局限,具有高效和实用的特点.     

支持关键字搜索的无证书密文等值测试加密方案

公钥加密等值测试(PKEET)可以实现云环境下不同公钥加密数据之间的密文等值比较，即不对密文解密的情况下测试两个密文对应的明文是否一致。但是，密文等值测试加密不提供关键字密文搜索功能。已有密文等值测试加密方案直接以消息生成陷门作为等值测试的凭证，测试的准确度不高，搜索效率较低。针对此问题，该文首先提出了支持关键字搜索的无证书密文等值测试加密(CLEETS)方案。方案通过关键字检索判断是否包含自己需要的信息，根据判断结果选择执行等值测试，从而避免无效测试。然后，在随机预言机模型下证明该方案满足适应性选择关键词不可区分性。最后，对方案进行功能和效率对比。对比结果表明，该文方案的计算代价略高，但是方案在密文等值测试加密中实现了关键字的检索功能，弥补了效率低的不足。     

基于混沌映射的用户匿名三方口令认证密钥协商协议

在基于混沌的三方口令认证密钥协商协议中,用户通过低熵的口令实现相互认证和共享会话密钥,以避免在身份认证过程中公钥基础设施或存储用户长期密钥的安全威胁。通过分析Lee提出的基于混沌映射的口令认证密钥协商协议,发现其协议不能进行口令变更,而且仅适用于用户和服务器之间的两方通信。为了改进此方案,提出两个基于切比雪夫混沌映射的用户匿名三方口令认证密钥协商协议,包括基于时钟同步的密钥协商方案和基于随机数的密钥协商方案。其中基于时钟同步的用户匿名三方口令认证密钥协商协议通信量少,基于随机数的用户匿名三方口令认证密钥协商协议更容易实现。两个方案的优点是用户仅选择一个简单的口令进行相互认证和密钥协商,服务器不需要再保护用户口令表,避免了口令相关的攻击,而且在相互认证过程中用户使用临时身份和哈希函数,实现用户匿名性,在增强协议安全性的同时,减少了通信过程中消息的数量,提高了协议的执行效率,具有完美前向安全,并用BAN逻辑证明了其安全性。     

高效的无证书并行多重签名方案

基于无证书公钥密码体制的优点和多重数字签名的要求,设计了一个高效的无证书并行多重签名方案。方案需要的对运算与用户的数量无关,与其他基于双线性对技术的多重签名方案相比,具有较高的效率。在随机预言模型下,基于计算Diffie-Hellman困难问题假设,证明方案可以抵抗无证书并行多重签名中的两类攻击。     

基于授权的多服务器可搜索密文策略属性基加密方案

针对现有属性基可搜索加密方案缺乏对云服务器授权的服务问题,该文提出一种基于授权的可搜索密文策略属性基加密(CP-ABE)方案。方案通过云过滤服务器、云搜索服务器和云存储服务器协同合作实现搜索服务。用户可将生成的授权信息和陷门信息分别发送给云过滤服务器和云搜索服务器,在不解密密文的情况下,云过滤服务器可对所有密文进行检测。该方案利用多个属性授权机构,在保证数据机密性的前提下能进行高效的细粒度访问,解决数据用户密钥泄露问题,提高数据用户对云端数据的检索效率。通过安全性分析,证明方案在提供数据检索服务的同时无法窃取数据用户的敏感信息,且能够有效地防止数据隐私的泄露。