标准模型下的服务器辅助验证代理重签名方案

代理重签名具有转换签名的功能,在云存储、数据交换、跨域身份认证等领域有广泛的应用前景。目前大多数代理重签名方案需要复杂的双线性对运算,无法适用于计算能力较弱的低端计算设备。为了提高代理重签名的签名验证效率,该文给出了双向服务器辅助验证代理重签名的安全性定义,并提出一个高效的服务器辅助验证代理重签名方案,在标准模型下证明新方案在合谋攻击和选择消息攻击下是安全的。分析结果表明,新方案有效减少了双线性对的计算量,大大降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于已有的代理重签名方案。

基于身份的服务器辅助验证代理重签名方案

在现有的多数基于身份代理重签名方案中,签名验证过程包含有复杂的双线性对运算,由于执行耗时较长,使其在计算能力较弱的低端计算设备上适用性较低。为提高签名验证效率,结合服务器辅助验证签名和基于身份的代理重签名,引入基于身份的服务器辅助验证代理重签名体制,并给出其安全性定义。设计一个新的服务器辅助验证代理重签名方案,在合谋攻击、自适应选择身份和消息攻击下证明方案的安全性。分析结果表明,该方案将签名验证的大部分计算任务委托给服务器执行,有效减少了双线性对的计算量,降低了签名验证算法的计算复杂度。

安全的服务器辅助验证代理重签名方案

大多数代理重签名方案需要复杂的双线性对运算,无法适用于计算能力较弱的低端计算设备。为了提高签名验证算法的计算性能,提出了一个可证明安全的双向服务器辅助验证代理重签名方案,能有效抵抗合谋攻击和选择消息攻击。分析结果表明,新方案减少了复杂的双线性对运算,提高了签名验证速度,在效率上优于同类代理重签名方案。

强不可伪造的基于身份服务器辅助验证签名方案

标准模型下的基于身份签名方案大多数是存在性不可伪造的,无法阻止攻击者对已经签名过的消息重新伪造一个合法的签名,并且验证签名需要执行耗时的双线性对运算。为了克服已有基于身份签名方案的安全性依赖强和计算代价大等缺陷,提出了一个强不可伪造的基于身份服务器辅助验证签名方案,并在标准模型下证明了新方案在合谋攻击、自适应选择身份和消息攻击下是安全的。分析结果表明,新方案有效减少了双线性对的计算量,大大降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于已有的基于身份签名方案。

工业物联网中服务器辅助且可验证的属性基签名方案

工业物联网(industrial Internet of things,IIoT)设备通过云端收集和存储数据时,会遇到数据认证和隐私保护等问题.属性基签名(attribute-based signature,ABS)不仅可以实现数据认证,而且可以保护签名者的身份隐私.目前存在的SA-ABS(server-aided ABS)方案中,借助服务器减小了签名者和验证者的计算开销,而且通过抵抗签名者和服务器的共谋攻击保证了服务器辅助验证阶段的安全性.但是,现有的SA-ABS方案都不能对服务器产生的部分签名进行有效性验证,所以存在服务器对部分签名伪造的安全隐患.为克服这一挑战,提出一种服务器辅助且可验证的属性基签名(server-aided and verifiable ABS,SA-VABS)方案,该方案不仅减小了签名者和验证者的计算开销,而且通过抵抗签名者和服务器的共谋攻击来保证服务器辅助验证阶段的安全性,最重要的是对服务器产生的部分签名进行了有效性验证,从而保证了服务器辅助签名产生阶段的安全性.形式化安全性分析表明SA-VABS方案是安全的.仿真实验和对比分析表明SA-VABS方案在保证效率的同时提高了安全性.

抗合谋攻击的服务器辅助验证签名方案

服务器辅助验证签名能有效降低签名验证的计算量,非常适用于计算能力较弱的低端计算设备,但大多数标准模型下的服务器辅助验证签名方案不能抵抗服务器和签名者的合谋攻击。为了改进服务器辅助验证签名方案的安全性能,提出了一个新的服务器辅助验证签名方案,并在标准模型下证明了新方案在合谋攻击和选择消息攻击下是安全的。分析结果表明,新方案有效减少了双线性对的计算量,大大降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于已有的同类签名方案。

基于身份的服务器辅助验证部分盲签名方案

为了克服基于身份部分盲签名方案的安全性依赖强和签名验证计算开销大等缺陷,结合基于身份的部分盲签名和服务器辅助验证签名,提出了基于身份的服务器辅助验证部分盲签名体制,将签名验证的大部分计算任务委托服务器执行,有效减少了验证者的计算开销。利用双线性映射,设计了一个具体的基于身份服务器辅助验证部分盲签名方案,并在标准模型下证明所提方案是安全的。分析结果表明,所提方案大幅降低了签名验证算法的计算复杂度,在效率上优于Li方案(LI F,ZHANG M,TAKAGI T.Identity-based partially blind signature in the standard model for electronic cash.Mathematical and Computer Modelling,2013,58(1):196-203)和Zhang方案(ZHANG J,SUN Z.An ID-based server-aided verification short signature scheme avoid key escrow.Journal of Information Science and Engineering,2013,29(3):459-473)。

服务器辅助验证DSS签名方案

对于现行的公钥数字签名方案,如果验证方是计算能力较弱的移动智能设备(如手机、PDA等),那么验证方对于验证签名所需要的大量模幂运算是不能胜任的,则影响协议的执行速度和安全性。本文提出一种在签名验证阶段委托服务器计算,加快验证DSS签名速度的方法,并对协议的安全性与效率进行证明。

一种服务器辅助验证聚合签名方案的安全性分析及改进

为提高服务器辅助验证聚合签名的安全性,在共谋攻击和自适应选择消息攻击下,提出一种新的服务器辅助验证聚合签名的安全模型。分析了牛淑芬等人(计算机应用研究,2015年第7期)提出的基于聚合思想的服务器辅助验证签名方案的安全性,发现该方案无法抵抗服务器与非法签名者的共谋攻击。针对该安全性缺陷,在新的安全性定义下提出一种改进方案,并在共谋攻击和自适应选择消息攻击下证明了新方案是安全的。分析结果表明,该方案能有效降低签名验证算法的计算复杂度,并具有固定的聚合签名长度。

基于代理重签名的云端数据完整性验证方案

针对数据动态更新和群组用户撤销的问题,提出一种新的云端数据完整性验证方案。基于代理重签名技术实现数据所有权的转移和用户的撤销。使用随机掩码技术防止好奇的第三方审计者恢复原始数据块,确保云端数据的隐私性。通过多分支路径树构建简单的认证结构,简化数据更新过程,从而支持云端数据的插入、修改和删除等更新操作。分析结果表明,该方案满足存在不可伪造性,能抵抗重放攻击和删除攻击。

基于身份的代理重签名广播签密方案

针对云计算组数据共享等应用中的数据机密性和完整性需求,提出了一种基于身份的代理重签名广播签密方案,该方案能通过执行一次代理重签名将原签密者的广播签密转换为重签密者的广播签密。利用计算性双线性Diffie-Hellman问题和计算性Diffie-Hellman问题的困难性假设,证明了方案在选择多身份、适应性选择密文攻击下具有不可区分性,在选择多身份选择消息攻击下具有不可伪造性。该方案具有公开可验证性,支持任何第三方对签密正确性的验证。最后,给出了方案在云计算组数据共享中的应用实例。

基于代理重签名的支持用户可撤销的云存储数据公共审计方案

针对用户动态可撤销需要新的数据管理员对其前任所管理的数据进行完整性验证的问题,基于单向代理重签名技术提出了具有隐私保护的支持用户可撤销的云存储数据公共审计方案。首先,该方案中所采用的单向代理重签名算法,其代理重签名密钥由当前用户私钥结合已撤销用户公钥生成,不存在私钥泄露问题,能够安全实现数据所有权的转移;其次,该方案证明了恶意的云服务器不能产生伪造的审计证明响应信息来欺骗第三方审计者(TPA)通过审计验证过程;更进一步,该方案采用了随机掩饰码技术,能够有效防止好奇的第三方审计者恢复原始数据块。和Panda方案相比较,所提方案在增加抗合谋攻击功能的基础上,其审计过程中通信开销与计算代价仍全部低于Panda方案。

用户可实时撤销的云存储数据完整性验证方案

为解决现存数据完整性验证方案中用户难以实时撤销且撤销成本大的问题,提出用户可实时撤销的云存储数据验证方案,为用户设计一个管理员属性,实现用户实时撤销;利用代理重签名技术实现用户撤销过程中的签名替换,避免新用户重新从云端下载数据进行签名并上传;利用代理服务器的可信执行环境保证重签名阶段的信息安全,保护签名信息不被篡改或泄露;在审计挑战中采用随机掩码隐藏关键信息,避免好奇的第三方审计者通过验证信息获取到用户的真实数据。安全分析和性能分析进一步表明,方案是安全且高效的。

基于DAA的轻量级多商家多重息票系统

基于Brickell等的DAA(direct anonymous attestation)方案提出一个支持多商家环境的多重息票系统。新系统将多重息票中的关键元素与抗篡改的TPM(trusted platform module)芯片进行绑定,从而能更有效地阻止用户的共享行为。新系统的构造过程使用了Chow等的服务器辅助签名验证技术、Yang等的自盲化证书技术以及Peng等的区间证明技术,使用户在息票发布和兑换协议中均无需执行低效的对运算。相对于多个同类系统,新系统同时满足多个较理想的性质,而且与ARM TrustZone平台上的移动支付框架兼容。此外,新系统在通信和运算耗费方面具有明显优势。