抗适应性选择身份攻击的匿名HIBE方案

构造了一个新的匿名基于身份加密(IBE)方案,并将其扩展为一个匿名分等级基于身份加密(HIBE)方案.新方案的构造中使用了合数阶双线性群,利用相同子群中的元素对公共参数和密文进行盲化,从而实现方案的匿名性;利用不同子群中的元素构造用户私钥,从而达到正确解密的目的.其安全性证明使用了Lewko和Waters提出的构造双系统加密的新技术.新的匿名HIBE方案具有较短的密文,并且能够在标准模型下达到抗适应性选择身份攻击安全,而此前的匿名HIBE方案仅能达到抗选定身份攻击安全.

抗自适应性选择密文攻击的公钥加密系统

如何抵抗与因子分解相关的私钥获取攻击,是RSA型加密方案的一个重要研究课题.就RSA型加密方案而言,目前普遍采用的抵抗与因子分解相关的私钥获取攻击的方法是优化系统参数,但该方法是被动的.本文分析了现有的针对RSA型加密系统的与因子分解相关的私钥获取攻击,找出这些攻击能够成功的关键因素.然后将RSA、Rabin两个加密系统与Diffie-Hellman密钥交换协议融合在一起设计了一个能抗自适应性选择密文攻击的加密方案.此方案具有如下三个属性:(1)该方案不仅能高效地实现加密操作,而且还能避免出已经出现的各种与因子分解相关的私钥获取攻击(量子算法除外);(2)该方案的私钥d的私密性具有信息论意义;(3)该方案在标准模型下,对自适应性选择密文攻击具有不可区分语义安全(indistinguishability under chosen-ciphertext attack,IDN-CCA).

可证安全的ISRSAC密码体制的设计与分析

本文讨论了可证安全的ISRSAC密码体制的设计与分析。在对ISRSAC算法的流程和ISRSAC的正确性和安全性进行研究和分析的基础上,对ISRSAC方案的缺陷做出改进,并设计了ISRSAC-OAEP和ISRSAC-PSS两种可证明安全的密码算法方案。文章结尾分析了ISRSAC-OAEP和ISRSAC-PSS方案的优势,并进行总结得出,在随机预言机模型中,ISRSAC-OAEP和ISRSAC-PSS被证明在抵御适应性选择密文攻击的情况下是安全的。

基于攻击模式归类的公钥加密体制安全性分析

为了更简单直观地判断一个公钥加密方案的适应性选择密文安全性,提出了一种基于攻击模式归类的安全性分析方法.首先根据攻击者的目的及其能够得到的信息资源将适应性选择密文攻击分为4种模式,然后分析每一种模式存在的可能性.与早期针对具体攻击的安全性分析不同,新方法分析的是每一种攻击模式存在的可能性,而不是去寻找一个具体的攻击方法.这种安全性分析方法比安全性证明更加简单直观.如何判断随机预言机模型下适应性选择密文安全的方案在真实世界中的安全性,是可证明安全领域一个有待解决的问题.使用基于攻击模式归类的安全性分析方法可以很好地解决这一问题.

基于身份的可审计多重截取签名方案

为了解决内容可截取签名中存在的用户恶意修订以及截取后签名的不可追踪性问题,在基于身份的密码体制下,提出了一种具有可审计性的截取签名方案。方案采用M叉树模型实现分级多重截取签名,通过对树形结构的逆向追踪来实现签名的可审计性,以达到对截取者责任问权的目的。在随机预言模型下,基于离散对数困难问题证明了方案可抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。实验结果表明,所提方案在签名与截取阶段和验证签名阶段均具有一定的计算优势。

一个安全公钥广播加密方案(英文)

消息的发送者使用广播加密算法通过广播信道将消息发送给用户.公钥加密算法和追踪算法结合在一起,可构成一个公钥广播加密方案.提出了一个完全式公钥广播加密方案.在以往公钥广播加密方案中,消息发送中心替每个用户选择解密私钥,分配解密私钥.而在完全式公钥广播加密方案中,用户的解密私钥是由用户自己所选择的.用户可以随时加入或退出广播系统.当消息发送者发现非法用户时,不要求合法用户作任何改变,就能够很方便地取消这些非法用户.此外,证明了方案中加密算法在DDH假设和适应性选择密文攻击下是安全的.

格上基于身份的广播加密方案

针对Wang等(WANG J,BI J.Lattice-based identity-based broadcast encryption.https://eprint.iacr.org/2010/288.pdf.)在随机预言机下提出的格基广播加密方案安全性较低且实用性较差的问题,利用盆景树扩展控制算法和一次签名算法构造了一个标准模型下基于格上错误学习(LWE)问题的身份基广播加密方案。首先利用一个编码函数替换随机预言机,将方案置于标准模型下;然后运行盆景树扩展控制算法生成用户的私钥和广播公钥;最后在加密阶段加入一次签名算法,提高方案的安全性。分析表明,相对于已有同类方案,新方案安全性较高达到了适应性攻击下选择密文安全(IND-ID-CCA)且方案具有动态扩展特性,能够通过用户身份矩阵的伸缩来实现用户的添加或删除,因此实用性较强。

支持细粒度属性直接撤销的CP-ABE方案

为了解决用户属性变化带来的权限访问控制问题,支持属性撤销的基于属性加密方案被提出.然而,现有的属性撤销机制大多存在撤销代价大、撤销粒度粗等问题,且已有的方案均存在安全隐患,即属性授权中心可以伪装成任意用户解密密文.为弥补上述不足,提出一种支持细粒度属性直接撤销的密文策略的基于属性加密方案(CP-ABE),并给出该方案的形式化定义与安全模型.所提方案中,用于生成用户密钥的秘密参数由系统中心和属性授权机构分别产生,可避免属性授权中心解密密文的安全隐患.同时,通过引入多属性授权中心进一步降低了安全风险.在属性撤销方面,通过设计高效的重加密算法并引入属性撤销列表,实现细粒度的属性直接撤销.安全证明和性能分析表明:所提方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分性并能抵抗不可信授权中心的破译攻击,较同类方案具有更高的计算效率以及更细的属性撤销粒度.

一种用于流交换的代理重签名方案

为了解决大规模复杂网络环境下流交换的安全问题,首次将代理重签名技术应用到安全流交换中,提出一种用于流交换的基于陷门Hash函数的代理重签名方案.首先,针对陷门Hash函数在流交换应用中存在的密钥泄露问题,提出一种新的基于椭圆曲线的无密钥泄露的陷门Hash函数(EDL-MTH),并对其安全性加以证明;然后,基于EDL-MTH构造了一个在随机预言模型下可证明适应性选择消息攻击安全的代理重签名方案;最后,通过一个示例分析了该方案在安全流交换中的应用和性能.

改进的选择密文安全公钥加密方案

如何设计在标准模型下满足适应性选择密文安全(IND-CCA2)的高效公钥加密方案,是公钥密码学领域中的一个重要研究课题.康立等人提出了一个高效的公钥加密方案,并认为他们的方案在标准模型下满足IND-CCA2安全.文中首先对该方案进行分析,通过给出具体的攻击方法表明该方案并不满足IND-CCA2安全.然后对该方案进行改进得到一个新的公钥加密方案,并在标准模型下证明了新方案的IND-CCA2安全性.

基于ID强可证安全的数字签名方案

针对现有签名方案或者不是强可证安全的,或者计算复杂度大、实用性差的问题,提出了一种基于ID(Identity)的超奇异椭圆曲线E(Zq*)上的强可证安全的数字签名(PSSDVS:Provably Secure Strong DesignatedVerifier Signature)方案,方案的签名验证密钥基于通信双方ID,其安全性基于双线性计算CBDH(Computa-tional Bilinear Diffie-Hellman)问题和椭圆曲线上离散对数问题。本方案是前向安全的,比以前的SDVS方案更有效,即同时满足不可伪造性、不可见性、不可否认性、签名者秘密的保密性和签名者的前向安全性。在SDVS方案基础上,没有增加交互次数和计算量,又提出了加时间戳签名加密(MDVS:Modified strong Desig-nated Verifier Signencryption)方案,并验证了MDVS方案的安全性。实验结果表明,本方案计算比较简单,签名前和验证前各需要一次双线性对运算,签名和验证时都只需要一次椭圆曲线上的多倍点运算,是强可证安全的实用的签名方案。

一种改进的三轮OAEP明文填充方案

对著名的明文填充方案三轮OAEP进行了分析,指出当解密机可以输出填充方案中的随机串时,三轮OAEP在适应性选择密文攻击下是不安全的,并给出了相应的攻击实例.对三轮OAEP进行了改进,使其具备明文可意识性,并在随机预言机模型下证明了即使解密机可以输出填充方案中的随机串,改进方案在适应性选择密文攻击下仍然是语义安全的.

基于离散对数问题的可截取签名方案

在朱辉等提出的无证书签密方案(计算机研究与发展,2010年第9期)基础上,提出一种满足强安全性、无需双线性对运算的可截取签名方案。通过将用户公钥绑定在部分私钥的生成算法及签名算法中,降低公钥替换攻击的威胁,利用安全哈希函数的不可碰撞性,使方案能抵抗适应性选择消息的存在性伪造攻击,并在随机预言模型下基于离散对数难题给出安全性证明。与同类方案相比,该方案的签名及可截取算法减少了一个指数运算,计算效率有所提高。

标准模型下CCA2安全且固定密文长度的模糊基于身份加密方案

模糊基于身份加密体制为基于身份密码提供了检错能力,并且可以把消息加密后同时发送给多个具有相同属性的用户.本文提出了一种在标准模型下能抵抗适应性选择密文攻击,并且密文长度达到了固定值的模糊基于身份加密方案.与现有方案相比,本方案占用通信带宽低,计算效率高,具有更高的安全性,因此能更好的满足应用要求.

UC安全的自认证盲签密协议

自认证盲签密(self-certified blind signcryption,SCBSC)协议能够同时实现公钥加密和盲签名,并且当发送方与接收方对签名存在争议时,任何第三方都能验证签名的有效性。然而,现有的自认证盲签密协议还不具有UC(universally composable)安全性,针对这个问题,引入UC安全框架,利用该框架可以模块化分析与设计自认证盲签密协议。定义了自认证盲签密协议在UC安全框架下对应的理想函数;证明了在适应性敌手模型下,自认证盲签密协议实现该理想函数,当且仅当签密协议满足不可区分适应性选择密文攻击(indistinguishability against adaptive chosen-ciphertext attacks,IND-CCA2)。

一个新的强RSA假设下的数字签名方案

为提高强RSA困难假设条件下随机签名的生成和验证运算速度,提出一个新的签名方案.通过随机选取模n下的幂指数e,并采用RSA算法直接对与e绑定的消息签名,简化并去掉了曹等人方案中的冗余参数,在随机预言机模型下可证明该方案是安全的.通过比较分析发现新方案的运算速度比类似的方案至少提高一倍.

对一种双陷门加密体制的分析与改进

对一种具有双陷门解密机制的公钥概率加密体制的安全性进行分析,指出它存在三点不安全因素,不能抵抗选择密文攻击,攻击者通过选取适当的密文,在得到解密的明文后,能够计算出用户的私钥或分解模数,运用这些信息,攻击者可恢复所有的明文。同时,也对该加密体制作了改进,给出了一种能够抵抗适应性攻击的加密方案,防止攻击者利用获得的解密信息计算用户的私钥或分解模数,提高了加密体制的安全性。

对于一个新的CCA安全的密码方案的分析

CCA安全的公钥加密方案是现代密码学研究的重点.如何设计一个安全的公钥加密方案并在一定的假设下证明其安全性,尤其是CCA安全性,是公钥密码学研究的热点.迄今为止,人们广泛认可的CCA安全的公钥加密方案的安全性都是基于一些经过数学家或者密码学家长期研究并公认计算困难的数学问题.巩等提出了一种新的抗适应性选择密文攻击(Adaptive Chosen-Ciphertext Attack)的公钥加密方案,并给出证明过程,说明该方案在标准模型下对适应性选择密文攻击具有不可区分加密(IND-CCA2).文中还提出一种新的安全性假设,该假设欲表明,即使攻击者能够得到一种特殊的RSA型加密模数的因子分解,求解模合数的六次方根问题仍然是计算困难的.本文通过观察和分析该方案中存在的各种设计缺陷,自然地给出对该方案的两种攻击方式,我们的攻击是高效的,即可以在多项式时间内完成,说明了文中提出的安全性假设并不成立.随即证明了该方案不具有IND-CPA安全性,更不是IND-CCA2安全的,同时指出巩等证明中存在的错误.最后,本文探讨了构建CCA安全的公钥加密方案的一般思路.

双服务器模型下支持相关度排序的多关键字密文搜索方案

围绕当前云存储环境中用户数据机密性以及可用性的问题,对多关键字密文搜索方案展开研究,提出双服务器模型下支持相关度排序的多关键字密文搜索方案(multi-keyword encrypted search with relevance ranking,MES-RR),在能够保证高效地实现多关键字密文搜索的同时,实现对于搜索结果的排序.方案基于TF-IDF加权技术并融合Paillier同态加密体制,构建关键字相关度安全索引,优化计算代价并降低了存储复杂度;设计双服务器模型架构,引入安全可信的协同处理机制来构造安全排序协议,实现对于搜索结果的高效排序.在安全性方面,在诚实与好奇的威胁场景下构建方案的安全模型,并对安全性进行严格分析,结果表明方案能够在随机预言模型下抵抗自适应性选择关键字攻击,具有IND-CKA2安全性.性能分析表明:该方案用户生成q个关键字搜索令牌仅需要常数级时间O(q),而且仅需和服务器进行1次交互即可得到搜索结果,与以往的支持排序的多关键字密文搜索方案相比,该方案大大降低了计算代价和访问交互次数,适用于实际的云存储环境.

可证明安全公钥密码学探究

该文对公钥加密的攻击模型给出了详细的、循序渐进的解释,包括唯密文攻击、已知明文攻击、非适应性选择明文攻击、适应性选择明文攻击、非适应性选择密文攻击、适应性选择密文攻击。公钥加密方案的安全性目标包括不可攻破性、单向性、密文不可区分性、不可延展性,进而引出并详细解释了公钥加密的最高安全性目标是适应性选择密文攻击下的不可区分性。数字签名方案的攻击模型包括唯密钥攻击、已知消息攻击、选择消息攻击、适应性选择消息攻击。签名方案的安全目标包括完全攻破、完全伪造、选择性伪造、存在性伪造。签名方案的最高安全性目标是适应性选择消息攻击下的存在不可伪造性,通过比较归纳、形式化的定义和图示以及举例,理解安全性定义中的内在核心机制。