具有特殊性質的公鑰密碼體制研究.pdf

1、隨著當前信息技術產業(yè)的快速發(fā)展，云計算和大數(shù)據迅速成為研究熱點，如何保護數(shù)據的隱私和完整性是其中不可避免的問題。公鑰密碼體制能夠為數(shù)據提供隱私性和完整性保護。但在很多實際應用場景中，僅僅保證數(shù)據的隱私性和完整性是不夠的。例如在電子商務中交易雙方需要進行數(shù)字簽名的公平交換，用戶在利用云計算的強大能力進行外包計算時需要能夠驗證返回結果的正確性。而一些具有特殊性質的公鑰密碼體制則可以靈活地適用于這些實際應用場景。
　　本文對具有特殊性質

2、的公鑰密碼體制進行了研究，取得了如下主要研究成果：
　　1.數(shù)字簽名用于保證數(shù)據的完整性。我們對格上兩個特殊的數(shù)字簽名方案進行了研究。首先，我們對一個格上代理簽名方案進行了安全分析，并指出了它的不安全性。接著，我們提出了一個標準模型下可證安全的格上代理簽名方案。然后，我們對一個格上多方并發(fā)簽名方案進行了安全分析，并指出了它的不安全性。
　　2.我們在分析了可分割的身份基加密系統(tǒng)及其到IND-CCA安全的公鑰加密系統(tǒng)的轉換后，

3、指出了并不是所有滿足要求的可分割的身份基加密系統(tǒng)，經由這個轉換后都能得到IND-CCA安全的公鑰加密系統(tǒng)。在此基礎上，我們提出了一個更精確的密碼學原語，分割可驗證的身份基加密系統(tǒng)，并構造了從其到IND-CCA安全的公鑰加密系統(tǒng)的通用轉換。同時，我們也提出了另外一個類似的密碼學原語，分割可驗證的標簽基公鑰加密系統(tǒng)，并構造了其到IND-CCA安全的公鑰加密系統(tǒng)的通用轉換。
　　3.身份撤銷機制是身份基密碼系統(tǒng)中需要實現(xiàn)的一項重要功能。

4、我們提出了構造身份可撤銷的身份基加密系統(tǒng)的新方法，并利用多線性映射構造了一個支持指數(shù)級用戶總數(shù)的身份可撤銷的身份基加密方案。在我們這個具體構造中，系統(tǒng)公開參數(shù)和私鑰的大小都是常量級。同時，某個時間周期所對應的更新密鑰的大小和當前時間周期內已被撤銷的用戶數(shù)線性相關。一般來說，已被撤銷的用戶數(shù)會遠遠小于系統(tǒng)的用戶總數(shù)。
　　4.由于第三方的不可信任性，用戶有對外包計算結果進行驗證的需求。我們分別提出了從IND-CPA安全的支持外包解密

5、的屬性基加密系統(tǒng)到IND-CPA安全的支持外包解密可驗證的屬性基加密系統(tǒng)和到IND-RCCA安全的支持外包解密可驗證的屬性基加密系統(tǒng)的兩個通用轉換。我們在標準模型下證明了這兩個轉換的安全性。與現(xiàn)有的選擇IND-CPA安全的支持外包解密可驗證的屬性基加密方案相比較，我們的方案密文更短，解密開銷更小。另外，我們在構造IND-RCCA安全的外包解密可驗證的屬性基加密系統(tǒng)的通用轉換中采取的技術完全可以用來從IND-CPA安全的屬性基加密系統(tǒng)構造