格上无证书线性同态签名方案

鉴于无证书线性同态签名可解决传统线性同态签名中的秘钥托管和证书管理问题,针对现有无证书线性同态签名方案存在无法抵御量子攻击的问题,基于小整数解问题,设计了格上无证书线性同态签名方案,并证明了该方案在自适应选择消息攻击下满足存在不可伪造性(existential unforgeability under adaptive chosen-message attacks,EUF-CMA)。

基于格的线性同态签名在云存储数据动态验证方案中的应用

云端数据的完整性及可用性成为亟待解决的问题,基于传统密码方案的云端验证协议一般规约到某个困难问题的难解性。基于格上困难问题目前还没有有效的破解算法,基于格的密码方案,是密码体制研究的1个重要方向。为了应对未来可能发生的量子攻击以及支持云端数据动态验证,利用基于格的线性同态签名方案、默克尔哈希树构建了1个支持公有审计、支持云端文件或数据的插入、删除等动态操作的完整性及可用性验证方案,同时,格上的线性运算保证计算的高效性,可以大大提高验证协议的运行效率。

NTRU格上高效的身份基线性同态签名方案

针对现有的格上身份基线性同态签名方案密钥存储量大、结构复杂导致方案实际运行效率相对偏低的问题,提出了一个NTRU(Number Theory Research Unit)格上高效的身份基线性同态签名方案。首先在密钥生成阶段利用NTRU密钥生成算法产生主密钥,接着采用格基委派算法给出身份签名私钥,最后运行NTRU格上原像抽样算法产生出线性同态签名。对方案的安全性证明与性能分析结果表明,新方案满足正确性,具有弱内容隐私性。在随机预言机模型下,该方案在小整数解问题困难性条件下满足适应性选择身份和选择消息的存在性不可伪造性。同时,由于采用NTRU格的特殊结构,新方案在密钥量与运行效率方面与已有方案相比较均具有显著的优势,这对于计算资源受限环境的同态认证中具有重要的应用价值。

无证书线性同态聚合签名方案研究

在云计算和大数据时代,密码学中的数字签名技术发挥着不可替代的作用。数字签名不仅可以保障数据的真实性和不可否认性,而且可用于实现云存储中各种外包数据完整性的公开审计。从云存储实际需求出发,设计一种适用于云存储中多用户数据公开批验证的无证书线性同态聚合签名方案。在安全性上,该签名方案可抵抗来自聚合签名者内部的"合谋攻击";在效率上,其可对不同用户各种数据产生的签名进行压缩和聚合。在JPBC库下进行仿真实验,结果显示该方案的验证速度比普通无证书数字签名提高近10倍。此外,该方案只需存储所有数据同态聚合后的一个数字签名,相较于传统的"一块数据,一个签名"的存储方式,从根本上节约了用户在云上的存储空间。

基于区块链的数字图像批量确权与公平交易方法

针对数字图像确权难、确权代价大,阻碍数字图像产品交易的问题,本文基于数字水印、线性同态签名和区块链技术,提出了一种数字图像批量确权与公平交易方案.该方案利用签名的同态属性,实现对批量数字图像的一次性验证.在假设底层数字水印不可移除的情况下,通过为图像插入包含版权信息的数字水印,提供数字图像版权和内容完整性双重保护.数字图像提供者和使用者通过智能合约实现公平交易.当数字图像出现版权纠纷时,可以通过挑战-验证协议对图像版权和内容完整性进行验证.数字图像的确权和交易过程被记录在区块链上,保障了确权过程和交易过程的公开可审计性和可追溯性.对比现有工作,本文方案同时具备了批量审计、公平交易、去中心化等优势.实验结果表明,本文方案具有较低的计算开销和智能合约开销.