基于对偶系统的匿名身份基哈希证明系统及其应用

基于合数阶双线性群上的静态假设,通过在公开参数及密文中添加一个新的子群中的随机元素实现匿名性,构造了一个匿名的身份基哈希证明系统,利用对偶系统加密技术证明其满足所需的安全性质.将该哈希证明系统应用于抗泄露密码体制中,分别得到一个抗泄露的全安全匿名身份基加密方案和一个CCA-安全的抗泄露匿名身份基加密方案.

标准模型下全安全的密钥策略属性基加密方案

随着社交网络、云存储等新事物的出现,属性基加密以其强灵活性、强高效性、强安全性等优点得到了广泛的应用,但是目前的属性基加密方案大都是选择性安全的,不能很好地满足现实的应用需求,所以如何构造全安全的属性基加密方案成为密码学界研究的热点.针对以上问题,首先利用对偶系统加密构造了一个高效的密钥策略属性基加密方案;然后结合Lewko-Waters最新提出的证明思想证明了方案在标准模型下的全安全性;最后经分析比较,该方案的公私钥和密文长度与选择性安全的GPSW方案相当,但是安全性更高.同Lewko-Okamoto方案相比,该方案的安全性与之相同,但是具有较短的公钥长度和密文长度,方案的效率更高;而且,与Lekwo-Waters的密文策略的属性基加密方案相对应,该方案在全安全证明中应用了选择性安全模型中的证明方法,对进一步研究选择性安全模型与全安全模型之间的关系具有重要意义.

完全安全且固定密文长度的分层内积加密方案

分层内积加密方案为内积加密体制提供了私钥分发功能,可有效降低系统根节点的任务量.针对现有分层内积加密方案密文长度过长的问题,首先提出一个完全安全且固定密文长度的内积加密方案,并以该方案为基础,构造了一个新的分层内积加密方案,利用对偶系统加密的新技术,在标准模型下证明了该分层内积加密方案是完全安全的.新方案密文长度达到了固定值,并且解密时只需要7个双线性对运算.与现有方案比,新方案计算效率高,且易于实现,占用通信带宽低,具有一定的优势.

素数阶群上基于非对称对的身份基环签名

针对已有身份基环签名的安全性证明难以在标准模型下实现的问题,提出标准模型下可证明安全的身份基环签名方案。首先,给出了身份基环签名安全模型和敌手模型的形式化定义。然后,基于素数阶群上的非对称对构造了一个具体的身份基环签名方案。最后,给出了该方案的安全性分析和性能分析。安全性分析结果表明,所提方案通过采用对偶系统加密技术实现了标准模型下的可证明安全性。性能分析结果表明,所提方案有效提升了方案中各算法的运行效率,与已有的基于对偶系统的身份基环签名方案相比,产生签名和验证签名的时间更短。

素数阶群上可追踪并撤销叛徒的ABE方案

叛徒追踪和撤销是属性基加密(ABE)需要解决的问题。目前满足自适应安全且可追踪并撤销叛徒的ABE方案(ABTR)在合数阶群上构造。针对合数阶群上双线性配对计算开销过大的问题,首先利用对偶向量空间技术,提出了一个素数阶群上具有扩展通配符的ABE方案(PGWABE);然后以对偶系统加密为基础,通过构建一系列两两不可区分的攻击游戏证明了该方案是自适应安全的;最后利用完全子树构架,将PGWABE方案转变为素数阶群上可追踪并撤销叛徒的ABE方案(PABTR)。性能分析表明,与ABTR方案相比,PABTR方案在同等安全性上效率更高。