基于身份公钥密码体制在电子商务安全中的应用

将传统的基于证书公钥密码体制与基于身份公钥密码体制进行比较,提出基于身份公钥密码体制解决电子商务安全问题的方法,避免了基于证书公钥密码体制下,繁琐的数字证书管理用于解决电子商务安全时带来的问题。

发展安全的公钥密码系统的新方法研究

从确保密钥真实性的角度介绍了传统公钥基础设施、基于身份的公钥密码系统以及最近提出的两个新思路,即基于证书的加密和无证书的公钥密码系统;分析比较了它们各自的基本思想、优缺点,并对未来的发展方向进行了展望。

两个降低PKG信任级的基于身份的门限密码体制

在基于身份的公钥密码体制中PKG负责生成用户密钥,对PKG的信任级别过高,存在密钥托管问题.人们为解决此问题提出了很多方案但均有一定缺陷.Goyal提出了一种解决这类问题的新思路.基于该思路,提出了两种降低对私钥生成中心的信任级别的门限密码体制.在这两个体制中,利用了Goyal提出的基于身份的可追踪公钥加密体制的思想与公开可验证加密技术,有效解决了在基于身份的门限加密体制中,PKG对同一用户恶意生成多个私钥的追踪问题.对降低PKG信任级的基于身份的门限密码体制进行了形式化定义,并在所定义的形式化安全模型下证明了这两个方案可以对抗门限自适应选择密文攻击、密钥寻找攻击以及计算新密钥攻击.

基于身份的椭圆曲线密码体制安全组播方案

提出一个应用椭圆曲线密码体制进行密钥协商而在基于身份的公钥密码系统内进行组通信的全新安全组播方案,分析子组成员的密钥协商和子组间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程。结果表明,该方案在降低计算和通信代价方面可取得较好的效果,且满足密钥协商的安全要求。

一种基于身份的多信任域网格认证模型

分析了现有的网格认证框架中存在的问题,提出了一种基于身份的多信任域网格认证模型.该模型以基于身份的PK I为基础,避免了基于传统PK I的认证框架的诸多缺点.同时,该模型提供了跨信任域的双向实体认证功能.模拟试验表明,该认证模型比基于传统PK I的认证框架更轻量、更高效.而且由于该模型可以在多信任域的环境下工作,故而比W M ao提出的只能在单一信任域中工作的认证框架更符合网格认证的实际需要.

基于身份自证实的秘密共享方案

为了解决现有秘密共享方案中秘密份额的安全分发问题,基于Girault密钥交换协议,结合基于身份(ID)的公钥密码技术提出了一个新的秘密共享方案,并对其进行了安全性和性能分析.该方案中,用户的私钥作为其秘密份额,无须秘密分发者为每个用户分发秘密份额.用户的私钥可以由用户自己选取,可信第三方无法获取其私钥.同时,任何人都可以以离线方式验证每一个参与者公钥的合法性.分析表明,文中所提出的基于身份的秘密共享方案具有更高的安全性和有效性,能更好地满足应用需求.

多重PKG环境中高效的身份基认证密钥协商协议

认证密钥协商协议在网络安全通信中用于实现用户之间的相互认证和密钥协商。一些大规模网络应用中通常设置了多重PKG,高层的PKG认证下属的低层级PKG的身份并负责为它们生成私钥。目前适用于多重PKG环境的身份基认证密钥协商协议大多利用双线性对设计,运算效率较低,同时还存在安全性问题。为提高已有方案的安全性和效率,基于椭圆曲线密码体制提出了一种多重PKG环境中的身份基认证密钥协商协议,该协议中多个PKG之间不是相互独立的,而是具有层级隶属关系,更贴近实际应用。对该协议进行安全性分析,分析结果表明该协议能弥补已有方案的安全漏洞,满足抗临时密钥泄露、前向安全性、抗假冒攻击等安全属性,并且协商双方的计算中均不含双线性对运算,与同类方案相比具有更高的运算效率。

基于身份的前向安全和可公开验证签密方案

针对具有前向安全性和可公开验证的签密方案进行研究,基于Liber和Quisquater的签密方案,给出了一个新的签密方案,并对所提出方案的安全性和效率进行了分析。结果表明:文章给出的签密方案实现了同时提供前向安全性和可公开验证性;而基于身份公钥密码和双线性对技术,使该方案又具有密钥长度短和密钥管理简单的特点,使其具有与LQ签密方案相当的效率。这种高效性和高安全性签密方案的提出,不仅对相关公开问题的解决具有一定理论意义,同时文中签密方案能更好的满足电子商务等实际应用的高安全需求,因此也具有一定应用价值。

高效的基于身份的盲签名方案

在身份公钥密码体制下,结合盲签名,提出了一个高效的基于身份的盲签名方案。详细地分析了方案的安全性,得出该方案具有不可伪造性、盲性和不可追踪性等安全性。与已有方案相比,该方案具有更少的双线性对运算量,计算效率较高。

基于身份的移动网动态可认证群组密钥协商协议

群组密钥协商是保证无线网络群组安全通信的重要工具之一。2007年,Tseng等提出一种适合无线移动网络的高效群组密钥协商协议。对Tseng协议安全性进行分析,发现Tseng协议不具备认证性,不能抵御主动攻击。因此,通过改进Tseng协议,提出一种新的动态可认证群组密钥协商协议。该协议基于身份的公钥密码体制,降低了建立和管理公钥基础设施的代价;同时,协议支持节点间的相互认证。分析结果表明:协议满足群组密钥所要求的安全准则,降低了普通节点的计算和通信成本。

一种移动环境下的基于身份的端到端认证和密钥协商协议

在现有移动通信终端和服务器安全认证方案的基础上,结合椭圆曲线密码算法提出一种新的基于身份的端到端认证协议。该协议既提供了安全双向认证和密钥协商功能,又极大地适应了移动终端的计算能力,降低了安全系统的复杂性,为端到端加密在移动通信系统中的大规模应用提供了基础。

基于身份的安全电子邮件系统

基于证书的公钥密码体制的证书管理十分繁琐且系统开销很大。而在基于身份的公钥密码体制(IBE,ID Based Encrypt)中,用户的公钥可以通过标识用户身份的任何字符串直接计算得到,免去了繁琐的证书管理和传输,因而受到广泛重视。本文主要研究了基于身份的公钥密码体制基本原理,使用MIRACL大数库实现了基于身份的私钥提取算法、加密算法和数字签名算法,形成相应的算法库,并以此为基础开发了私钥生成中心(PKG,Private Key Generator)、基于身份的安全电子邮件客户端软件。考虑到可能存在的安全问题,我们引人了双因子认证。

公有云中身份基多源IoT终端数据PDP方案

针对公有云中多源物联网(IoT)数据完整性验证问题,提出了一种身份基多源IoT终端数据可证明数据持有(ID-MPDP)方案。首先,给出了ID-MPDP方案的系统模型和安全模型的形式化定义。然后,使用RSA设计了具体的ID-MPDP方案。最后,给出了该方案的性能分析和安全性分析。性能分析和安全性分析结果表明,该方案是可证安全的、高效和可转换的,并具有以下优势:可用于多源IoT终端的数据完整性检测;具有较低的块扩展率;使用身份基公钥密码技术,消除了证书管理;满足可转换性。

可证安全的IDPKC-to-CLPKC异构签密方案

为了保证异构网络中消息的机密性和认证性,该文定义了身份公钥密码IDPKC到无证书公钥密码CLPKC异构签密模型,并提出具体的IDPKC-to-CLPKC异构签密方案。方案中双方密码系统参数相互独立,能够满足实际应用需求。在随机预言模型下,基于GBDH,CDH和q-SDH困难假设,证明方案满足IDPKC-to-CLPKC异构签密的机密性和不可伪造性。同时,该方案满足匿名性,通过密文无法判断发送方和接收方的身份,可以有效保护双方的身份隐私。

基于ID的门限群签名方案

门限群签名方案在现实中有着广泛的应用,结合基于身份的公钥密码系统提出了一个基于ID的门限群签名方案。该方案实施简单,基于身份公钥系统,任意的验证者只要知道群签名者的身份就可以验证签名的正确性;并且该方案是一个门限签名方案,只有t个以上的人合作才能产生合法签名,减少了权威机构不安全性的威胁。

基于ID的门限多重秘密共享方案

为了避免现有秘密共享方案中的秘密份额分发机制的不足,结合基于身份(ID)的公钥密码技术,提出了利用参与者私钥作为其主份额的秘密份额分发方法.首先,对Zheng提出的签密方案进行了安全分析,发现其不具备前向保密性,并针对该安全问题,提出了一个改进的签密方案.同时,在所提出的改进方案的基础上,结合基于ID的公钥密码系统,提出了一个新的门限多重秘密共享方案.该方案有效地解决了秘密份额的安全分发问题,不需要秘密分发者和参与者之间事先进行任何信息交互,能够在分发秘密的同时分发秘密份额.该方案还具有前向保密性,即使秘密分发者的私钥被泄漏,也不会影响之前所共享秘密的安全性.因此,所提出的基于身份的秘密共享方案具有更高的安全性和有效性,能够更好地满足应用需求.

基于ID的认证及密钥协商协议

在改进现有签密技术的基础上,基于身份(ID)的公钥密码系统,提出了一个基于ID的认证及密钥协商协议.该协议能够有效地解决传统公钥系统需要进行证书的传递和验证问题,同时,还具有完备的前向保密性,即使参与者的私钥被泄漏,也不会影响之前所协商共享密钥的安全性.分析发现,本认证及密钥协商方案具有更高的安全性和有效性,能更好地满足应用需求.

一种异构环境下的CLPKC-to-IDPKC签密方案

最近,张玉磊等人提出一种从基于身份密码系统到无证书密码系统(IDPKCCLPKC)的异构签密方案,但是没有提出从无证书密码系统到基于身份密码系统(CLPKCIDPKC)的签密方案。为了实现两个密码系统之间的双向通信,本文提出一种新的CLPKCIDPKC签密方案。新方案满足消息传输的机密性、不可伪造性和发送者匿名性。

基于动态多簇密钥管理模型的安全数据聚合方案

军事领域需要强有力的安全措施,但由于环境恶劣,缺乏物理保护,难以展开固定的通信设施。设计了一种基于身份的动态多簇密钥管理模型。该模型以簇为单位进行密钥管理,每个成员节点只需存储本簇的公钥因子矩阵,极大地节省了密钥存储空间,且可抵抗同谋攻击;密钥分发过程安全高效,节点加入和退出时密钥更新开销小;不依赖可信第三方便可实现身份认证,且不需要固定基础设施的支持。基于该模型提出了一种安全数据聚合方案。列举了部分可以抵御的攻击;讨论了该方案握手过程需要消耗的能量。结果显示,在新模型下将公钥密码体制用于无线传感器网络是可行的。

高效的TPKC→IDPKC的异构签密方案

机密性和不可伪造性是安全通信的两个主要目标。为了解决异构密码系统之间安全通信问题,提出了一个高效从基于传统公钥密码体制到基于身份的公钥密码体制异构签密方案(TPKC→IDPKC)。该方法运行签密算法时,不需要对运算;运行解签密算法时,只需要两个对运算,与已有同类方案相比较,效率有了较大的提高;同时在随机预言模型下,基于CDH(Computable Diffie-Hellman)问题,证明该方案满足IND-SC-CCA2安全性和EUF-SC-CMA安全性。