新型的門限加密與簽名方案的研究.pdf

1、門限加密和門限簽名是門限密碼的兩種基本類型。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外眾多的學(xué)者對門限密碼的理論、技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討與研究。尤其是近年來,加密和簽名有了新的發(fā)展,無證書加密和簽名、代理重簽名、基于身份的廣播加密、屬性基加密都是近年來提出的新課題。這些加密和簽名的門限化方面還有許多問題沒有解決:完善無證書門限密碼方案的安全模型、設(shè)計(jì)能夠在標(biāo)準(zhǔn)模型下可證安全的無證書門限密碼方案、提高基于身份的門限廣播加密方案的運(yùn)算效率、

2、定義門限代理重簽名的安全模型、使用門限化的方法設(shè)計(jì)屬性基密碼方案等等。
　　 本文的目的就是針對這些問題開展研究工作,在下列四個(gè)方面取得研究成果。主要研究成果包括:
　　 1.對無證書門限密碼方案進(jìn)行了進(jìn)一步研究。首先,我們對無證書門限簽名方案進(jìn)行了研究。我們改進(jìn)了無證書門限簽名的安全模型。在我們的安全模型中,對于普通第三方攻擊者和惡意密鑰生成中心進(jìn)行了分開考慮。同時(shí),我們還定義了無證書門限簽名方案的可模擬性,并給出了無

3、證書門限簽名方案和無證書簽名方案之間的關(guān)系。另外,我們提出了在標(biāo)準(zhǔn)模型下安全的抵抗兩類攻擊者的無證書門限簽名方案,該方案的安全性基于計(jì)算性Diffie-Hellman(CDH)假設(shè)。我們的無證書門限簽名方案有三個(gè)優(yōu)點(diǎn):a)提高了無證書門限簽名方案的效率；b)采用改進(jìn)的安全模型使得我們的方案可以抵抗兩類攻擊者；c)給出了在標(biāo)準(zhǔn)模型下的嚴(yán)格的安全性證明。其次,我們對無證書門限加密進(jìn)行了進(jìn)一步研究。我們改進(jìn)了無證書門限加密方案的安全模型。在我

4、們的安全模型中,對惡意的密鑰生成中心(KGC)進(jìn)行了建模。同時(shí),我們給出了一個(gè)安全高效的無證書門限加密方案,并且在標(biāo)準(zhǔn)模型下,基于決定性雙線性Diffie-Hellman(DBDH)假設(shè),證明了方案是選擇密文安全的。我們的無證書門限加密方案有三個(gè)優(yōu)點(diǎn):a)提高了無證書門限加密方案的運(yùn)算效率；b)采用改進(jìn)的安全模型使得方案可以抵抗惡意的密鑰生成中心的攻擊；c)給出了在標(biāo)準(zhǔn)模型下嚴(yán)格的安全性證明。
　　 2.對門限代理重簽名進(jìn)行了研

5、究。首先,我們定義了門限代理重簽名以及它的安全模型,給出門限代理重簽名方案可模擬性的定義,闡明了門限代理重簽名方案和代理重簽名方案之間的關(guān)系。其次,我們提出了在標(biāo)準(zhǔn)模型下可證安全的門限代理重簽名方案和單向的在隨機(jī)預(yù)言模型下可證安全的門限代理重簽名方案。我們方案的優(yōu)點(diǎn)是:a)代理者的權(quán)限是分布化的；b)減少了因部分代理者失敗導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)；c)可以抵抗惡意代理者的攻擊。
　　 3.對基于身份的門限廣播加密進(jìn)行了進(jìn)一步研究。我們

6、給出了一個(gè)安全高效的基于身份的門限廣播加密方案,并且在決定性雙線性配對Diffie-Hellman(DBDH)假設(shè)和一次簽名方案安全性的基礎(chǔ)上,證明了我們方案的強(qiáng)壯性和隨機(jī)預(yù)言模型下選擇密文的安全性。我們的方案具有以下優(yōu)點(diǎn):a)加密過程中不使用雙線性配對運(yùn)算提高了加密算法的速度；b)具有較小的密文長度(O(n-t))；c)可以發(fā)現(xiàn)惡意解密服務(wù)器的攻擊。
　　 4.對屬性基密碼方案進(jìn)行了進(jìn)一步研究。首先,我們對基于身份的模糊簽名方

7、案進(jìn)行了研究。我們使用門限技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)實(shí)用的基于身份的模糊簽名方案。同時(shí),我們證明了在標(biāo)準(zhǔn)模型下,基于計(jì)算性Diffie-Hellman(CDH)假設(shè),我們的方案對于適應(yīng)性選擇消息攻擊是存在性不可偽造的。另外,我們給出了使用安全的基于身份的模糊簽名來構(gòu)造安全的生物認(rèn)證的方法。其次,我們對屬性基簽名進(jìn)行了研究。我們提出了屬性基簽名系統(tǒng)的定義和形式化的安全模型。同時(shí),我們使用門限技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)屬性基簽名方案,并且在標(biāo)準(zhǔn)模型下,基于計(jì)算性D