格上基于身份的单向代理重签名

代理重签名是简化密钥管理的重要工具,能够提供路径证明和简化证书管理等。目前的代理重签名方案都是基于整数分解与离散对数的,其在量子环境下都不安全。针对这个问题,该文利用原像抽样技术与固定维数的格基委派技术,基于格上的小整数解问题(Small Integer Solution,SIS)的困难性,构造了格上基于身份的代理重签名方案。该方案具有单向性,多次使用性等性质。与其它具有相同性质的基于身份的代理重签名相比,该方案具有验证开销小,渐近复杂度低等优点。

理想格上基于身份的代理签名

由于信息化地快速发展,代理签名在电子认证方面越来越重要,现有的代理签名技术大多是基于双线性对,但其在量子攻击下不安全,所以出现了一系列基于格上的代理签名方案,而这类方案中一个明显的问题是密钥和签名的尺寸过大。新方案利用理想格上的特殊结构和格上的陷门生成算法、原像取样算法、陷门委托算法,提出拥有相对较短的密钥和签名的代理签名方案。该方案证明了授权方式的不可伪造性,基于环上的SIS(Small Integer Solution)问题的困难性证明了在选择身份和固定选择消息攻击下强不可伪造性。与现有的方案相比,该方案的授权方式更简单,并且密钥和签名大小相对变小,从而提高了运行效率。

一种基于格的代理签名方案

由格上基于盆景树原理构造的代理签名,其密钥长度会随代理人所使用格的维数不断变化。为此,提出一种签名长度可控的代理签名方案。根据代理签名长度与格维数的线性递增关系,使用固定维数的格基委托算法生成代理签名密钥,采用原像抽样函数构造代理签名方案,并利用格上小整数解问题和最短向量问题的困难性,对其进行安全性证明。结果表明,该方案在保持代理签名密钥长度不变的同时,可满足代理签名的不可伪造性。

NTRU格上前向安全的代理签名方案

目前的前向安全代理签名方案大多基于大整数分解、离散对数和双线性对等传统数论难题构建,在量子计算环境下很容易被破解。为应对量子计算环境下的威胁,降低代理签名中私钥泄露的危害,构造一个NTRU格上前向安全的基于身份的代理签名方案。在格上代理签名中引入前向安全的特性,在随机预言模型下,将方案的安全性规约至SIS的难解性并进行效率分析。结果表明,该方案具有前向安全性、可验证性、强可识别性和强不可否认性,其原始签名者的签名长度、签名密钥长度以及代理签名者的签名密钥长度较短,运算效率较高。

理想格上基于身份的环签名方案

现有的签名方案大多是基于双线性对,但在量子计算环境下此类方案被证明是不安全的。格具有运算简单、困难问题难以破解等特点,为了抵抗量子攻击,基于格中标准的小整数解(SIS)困难假设,利用Ducas等提出的理想格技术(DUCAS L,MICCIANCIO D.Improved short lattice signatures in the standard model.Proceedings of the 34th Annual Cryptology Conference on Advances in Cryptology.Berlin:Springer,2014:335-352),构造了一种能够在标准模型下给出安全性证明的基于身份的环签名方案。该方案主要分为4个步骤:主密钥生成算法、签名私钥生成算法、签名算法和验证算法。输出的签名为单个向量。相比同类型格上的签名方案,在一定程度上缩减了公钥、签名私钥及签名的长度,提高了运算效率,适用于轻量级认证,算法的安全性也间接保证了电子商务和云计算等领域的安全性。

格上无证书代理重签名

代理重签名作为一种特殊的数字签名,在电子认证和电子商务方面越来越重要.格密码作为抵抗量子攻击密码体制的代表之一,具有更高的安全性和更高的计算效率,因此基于格出现了一系列代理重签名方案.Tian M M给出了拥有较高效率的身份基代理重签名方案,但该方案中代理重密钥需要委托者和受托者的私钥才能生成,且需要基于身份密钥托管.本文针对这两点不足进行改进,利用无抽样技术和格上的陷门生成算法、原像取样算法,构造了效率较高的格上无证书代理重签名方案.在随机预言机模型下证明了新方案的正确性,并且基于小整数解问题SIS的困难性证明了新方案对外部攻击和内部攻击在选择身份和选择消息下是存在不可伪造的.与已有格上的代理重签名相比,该方案能抵抗中间人攻击,具有更好的安全性和较高的效率.

理想格上基于身份的代理重签名方案

代理重签名作为密钥管理的一个重要工具,它不仅能够简化密钥管理、简化证书管理,还能够提供路径证明等功能。目前,针对基于大整数分解与离散对数的困难问题,在量子环境下代理重签名方案的不安全性,有人提出了一种能够抵抗量子攻击的代理重签名。利用理想格,以及基于理想格上的小整数解的困难性,构造了理想格上基于身份的代理重签名方案,该方案与其他的具有相同性质的基于身份的代理重签名方案相比,具有较短的签名和公钥、运算复杂度降低的优点。

格上的高效代理签名

为了提高格上代理签名的效率,利用无陷门签名和小范数矩阵传递技术,构造了一个代理签名方案.方案中的小范数矩阵传递技术可以控制代理签名私钥维数,使得代理签名私钥的维数小于原始用户签名私钥的维数.方案的安全性基于格上的小整数解困难问题,与原有结果相比,降低了代理签名私钥和代理签名的尺寸.