無證書公鑰加密體制研究.pdf

1、無證書公鑰密碼體制(CL-PKC)是在基于身份的公鑰密碼體制(ID-PKC)的基礎上提出的一種新型公鑰密碼體制，既解決了ID-PKC中存在的密鑰托管問題，又避免了證書的使用，很好的結合了基于身份的公鑰密碼體制和基于公鑰證書的密碼體制的優(yōu)點，因此從其概念的提出就受到了學術界的極大關注。近年來密碼研究者提出了大量基于雙線性對的無證書加密(CLE)方案，其構造方法大都將基于身份的公鑰加密(IBE)和傳統(tǒng)的公鑰加密(PKE)結合，使用雙重加密來

2、構造。然而用該方法構造的CLE方案帶來了許多問題，如密文長度遠遠長于僅用一個IBE體制或一個PKE體制構造的密文，因而計算效率低下，信息交換上也不高效。本文對基于雙線性對的CLE體制進行深入研究，取得了一些研究成果，主要研究工作如下：
　　 一、根據(jù)現(xiàn)有的基于雙線性對的IBE體制，給出一種構造CLE方案的一般方法，將基于雙線性對的IBE體制直接應用到CLE體制中。其構造思想為：基于Boneh-Franklin IBE，Sakai

3、-Kasahara IBE和Boneh-Boyen IBE體制，將其公鑰和私鑰中含有的主密鑰視為兩個值，這兩個值分別作為CLE體制的主密鑰和秘密值，這樣IBE體制的公私鑰直接對應的就是CLE的公私鑰，CLE體制的加解密算法仍然采用IBE體制的加解密算法。顯然，當本文構造的CLE體制中的主密鑰和秘密值看做一個整體時，這種CLE體制其實就是一個IBE體制。值得一提的是，由于現(xiàn)有的基于雙線性對的IBE體制都是由上述三種方案轉化而來，所以該方法

4、意味著目前常見的基于雙線性對的IBE體制都可以轉化為CLE體制，因而所提方案具有理論創(chuàng)新性。
　　 二、對所提方案進行了形式化的安全證明，總結了兩種不同形式的證明模板，并進行了效率分析。在安全性證明上，由于該方法設計的私鑰不再是兩個獨立的部件，而是將部分私鑰和秘密值結合為一個式子構成私鑰，所以兩種不同的攻擊類型也可以歸結為相同的困難問題，這就在一定程度上簡化了證明過程。另外，關于CLE方案的安全證明目前還沒有人專門為其總結出一個

5、形式化的證明思路，本文根據(jù)現(xiàn)有的證明思路，總結了兩種不同形式的證明模板，并給出具體的證明實例。在計算效率上，由于該方法不再使用雙重加密而是直接由IBE轉化而來，其密文長度和IBE體制一樣，所以在效率上和以往類似方案相比具有一定的優(yōu)越性。由此可見，本文方案有效的解決了基于雙線性對的CLE方案存在的一些問題，所作工作具有理論和實踐價值。
　　 三、將該加密方案應用到了移動自組網(wǎng)的密鑰管理中，給出一個無證書的移動自組網(wǎng)密鑰管理的具體方