基于无证书加密短信验证码的移动支付方案

针对移动支付中验证码泄露问题,提出了一种基于无双线性对的无证书公钥加密短信验证码的移动支付系统方案。该方案引入了标记化思想,双因素认证,解决了移动端私钥存储泄露问题。利用无证书公钥密码签密验证码,即使密文被泄露,攻击者也无法得到真正的验证码,从而避免了验证码泄露的风险。分析结果表明,该方案可以有效抵御多种攻击,并能对用户信息进行隐私保护,是一种安全可靠的移动支付方案。     

可公开验证无证书的多接收者匿名签密方案

针对广播通信环境下存在的接收方身份信息泄露以及发送方身份信息模糊等问题,提出了一种可公开验证的多接收者匿名签密方案。该方案利用安全参数完成系统初始化,生成系统的主密钥和公开参数,利用用户身份和哈希函数相结合的密钥生成方法,提取出用户的公私钥对,并在签密过程中将接收者的身份集合采用拉格朗日插值隐藏在多项式里,生成具有接收者身份匿名性的密文,将此密文发送给接收者,对收到的密文验证发送和接收两方身份合法性,通过后解密输出正确明文。在随机预言模型下,基于离散对数问题和计算性Diffie-Hellman困难问题证明了方案的机密性、不可伪造性、匿名性和公开验证性。与几种经典的多接收者签密算法在计算量和安全属性上进行比较,实验结果表明该方案计算开销适中、安全性好。     

A pairing-free certificateless digital multisignature scheme using elliptic curve cryptography

In a digital multisignature scheme, two or more signers are allowed to produce a single signature on a common message, which can be verified by anyone. In the literature, many schemes are available based on the public key infrastructure or identity-based cryptosystem with bilinear pairing and map-to-point (MTP) hash function. The bilinear pairing and the MTP function are time-consuming operations and they need a large super-singular elliptic curve group. Moreover, the cryptosystems based on them are difficult to implement and less efficient for practical use. To the best of our knowledge, certificateless digital multisignature scheme without pairing and MTP hash function has not yet been devised and the same objective has been fulfilled in this paper. Furthermore, we formally prove the security of our scheme in the random oracle model under the assumption that ECDLP is hard.     

安全的无证书聚合签名方案

无证书密码系统既解决了密钥托管问题,又不涉及公钥证书;而聚合签名可以有效地减少计算代价和通信开销.结合二者的优点构造无证书聚合签名是很有意义的.尽管无证书聚合签名方案的构造已经取得了重要进展,但是现有的方案仍然不能同时达到既可抵抗两类超级攻击者又具有运算的高效性.使用双线性映射并引入状态信息来设计具有强安全性的无证书聚合签名方案.在随机预言模型中,该状态信息被用于嵌入给定困难问题的部分信息.结果显示,该方案的安全性基于计算Diffie-Hellman问题的困难性并可以抵抗超级攻击者的攻击.同时,由于充分利用公开信息和双线性映射的性质,它在个体签名和聚合签名验证过程只需4个双线性映射.另外,在该方案中,用户知道状态信息后可独立完成个体签名而无需交换信息,所以它允许用户动态地加入聚合签名.故它可应用于多对一的通信系统中.     

抗签名密钥泄露的可撤销无证书签名

当用户的私钥泄露或使用权限到期时,系统如何撤销该用户是亟待解决的问题.这一问题在传统公钥系统TPKC和基于身份的公钥系统IBC下已有解决方案,然而在无证书公钥系统中,这一问题至今没有得到很好的解决.我们知道,无证书公钥系统没有庞杂的证书库和密钥托管问题,只是算法的计算量稍有增加,是TPKC和IBC之外的一种较理想的公钥系统,所以对它的撤销机制的研究十分必要.设计了一种可撤销的无证书签名方案,基本原理是:系统定期地给每个未被撤销的用户生成新的时间密钥,并通过公共信道传输给用户.相比现有的Al-Riyami和Paterson的撤销机制而言,该方案更加高效.同时,新方案达到了抗签名密钥泄露的安全性,且签名密钥的长度非常短.在CDH困难性假设下,该方案是UF-CMA可证明安全的.     

一种基于三方密钥协商的移动IP注册协议

目前大多数移动IP注册协议都是采用对称密码体制和基于公钥密码体制相结合的方式来实现移动实体之间的相互认证,移动节点和外地代理之间没有认证,存在一定的安全缺陷。针对这种移动IP注册协议的认证安全问题,将无证书的三方密钥协商方案引入到移动IP的注册,提出了基于三方密钥协商的移动IP注册协议,实现移动节点、家乡代理和外地代理这三个实体的相互认证。分析结果表明,协议具有更高的安全性,且拥有较高的效率。     

基于无证书的具有否认认证的可搜索加密方案

物联网环境下,云存储技术的发展和应用降低用户数据的存储和管理开销并实现资源共享。为了保护用户的身份隐私,提出一种具有否认认证特性的可搜索加密方案。发送方对原始数据进行可否认加密并将密文上传,而接收端在密文的确认阶段无法向第三方证明数据的来源,保障了数据的安全性。相较于基于身份认证的单一设计,提出方案利用无证书密码技术解决了传统方案中密钥托管和密钥撤销阶段中存在的弊端,同时也实现了可否认加密的密态搜索。最后,对提出方案进行了严格的安全性分析。实验结果表明该方案可以较好地完成可搜索加密任务。     

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。     

一种改进的RSA基无证书多重签名方案

针对刘莉等基于RSA的无证书多重签名方案构造了3类伪造攻击,攻击显示该方案存在公钥替换攻击的缺陷,同时该方案也无法抵抗不诚实用户或不诚实用户与恶意密钥生成中心（key generation center, KGC）的合谋攻击。分析发现原方案不安全的主要原因在于把敌手不能伪造一个有效的个体签名直接等同于敌手不能伪造一个有效的多重签名。针对目前无证书多重签名的安全模型不够严谨的现状,给出安全增强的无证书多重签名的安全模型,该模型保证多重签名是有效的,当且仅当所有个体签名都是有效的。通过在部分私钥生成阶段对用户公钥的部分参数进行签名,在多重签名阶段将个体签名与用户公钥进行绑定,将其放进Hash函数进行散列计算,给出抗合谋攻击的改进方案。改进方案无需依赖于安全信道,其签名阶段较原方案减少L个指数运算和L-3个乘法运算,验证阶段较原方案减少3个指数运算,签名长度较原方案减少|N|比特,其中L代表签名者个数,|N|代表系统参数N的比特长度,因而具有更优的运行效率。在随机预言机模型下,改进方案的个体签名在RSA和离散对数困难性假设下是可证安全的,而多重签名的不可伪造性是通过Hash函数的抗碰撞特性来保证的。     

面向无线Ad Hoc网络的认证式安全路由协议

针对无线Ad Hoc网络AODV路由协议的通信效率较低和安全性差的缺点,利用可以公开验证的短签名方案提出了一种新的认证式路由协议。该方案基于无证书密码体制,克服了基于身份的密码体制的密钥托管问题,避免了基于证书密码体制的公钥存储和管理问题。另一方面,这种利用双线性对构造的短签名,更适合于节点移动快且资源受限的无线Ad Hoc网络建立路由。