高效无证书签名方案的安全性分析和改进

最近,张玉磊等人提出一个基于双线性对的高效无证书签名方案,通过对其提出的方案进行安全性分析,指出他们的方案对替换公钥攻击是不安全的。对张玉磊等人的方案进行了改进,在q-强Diffie-Hellman困难性假设和离散对数困难假设下,在随机预言机模型中证明改进后的方案,是存在性不可伪造的。

无证书签名改进方案的安全性证明

分析明洋等提出的无证书签名方案(电子科技大学学报,2008年第37卷第2期),指出该方案不能抵抗公钥替换攻击。采用"绑定"公钥到哈希函数的方法对明方案进行改进,改进方案可以抵抗公钥替换攻击并具有较高的效率,其安全性依赖于q-SDH困难问题和扩展逆计算Diffie-Hellman困难问题。在随机预言机模型下,证明改进方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。

标准模型下的高效无证书短签名方案

大多数无证书签名方案需要多个双线性对运算,导致效率较低。为此,基于强Diffie-Hellman问题,提出一种新的无证书短签名方案,在签名的生成和验证过程中只需要1次双线性对运算和1次哈希函数操作,且签名长度与Boneh-Boyen的短签名长度相同。在标准模型下证明该方案对于2类敌手的攻击均具有不可伪造性。

基于身份的改进门限代理重签名方案

在基于身份的代理重签名方案的基础上,提出一种无随机预言机的基于身份的双向门限代理重签名方案。在标准模型下对该方案进行安全性证明,表明该方案是健壮的,能抵抗适应性选择身份和消息攻击。系统公开参数少于标准模型下其他基于身份的门限代理重签名方案,且方案的安全性紧归约到q-SDH问题的安全性。