通用可组合的一次签名和广播认证

本文在通用可组合框架(universally composable framework,UC)下研究了基于一次签名的广播认证的问题.基于一次签名的广播认证的计算效率高,并能够实现即时认证,可以适用于能量受限的网络环境下广播消息的认证.在UC框架下,提出了基于一次签名的广播认证安全模型.在模型中形式化定义了一次签名理想函数F_(OTS)和广播认证理想函数F_(BAUTH).并且设计了广播通信的理想函数F_(BCOM)和多值注册理想函数F_(mREG).然后,在(F_(OTS),F_(mREG),F_(BCOM))-混合模型下设计了安全实现理想函数F_(BAUTH)的广播认证方案π_(BAUTH).同时,在UC框架下设计了安全实现F_(OTS)的一次签名算法HORS+;基于单向链构造了在F_(REG)-混合模型下安全实现F_(mREG)的协议OWC.在π_(BAUTH)的基础上组合协议HORS+和OWC,可以构造出新的一次签名的广播认证协议.根据组合定理,新的广播认证协议具有通用可组合的安全性,适用于能量受限网络中广播消息的认证.