基于双线性对密码的程序实现

发布时间：2017-10-17 18:42

  本文关键词：基于双线性对密码的程序实现

  更多相关文章： 双线性对 身份加密 公钥证书加密 Java语言

【摘要】：双线性对是现代密码学构造密码协议中重要的知识,它主要产生于对代数曲线的研究,之后形成了双线性对理论,其中最著名的双线性对为Weil对和Tate对。由于其具备的优良特性,使得基于双线性对的密码方案备受人们的关注,通过不断的研究,对于双线性对的研究已经有了不错的效果。目前的利用双线性对理论设计密码协议的研究,主要集中在基于IBE加密算法和PKI加密算法两方面。但现有的基于身份加密方案中,能够实现对于身份信息的隐私性保护,但密码的安全性也依赖于算法的难易程度,一个安全的密码方案需要较复杂的算法来保证,因此提高了设计算法的难度。而基于公钥证书加密方案可以有效地缓解算法的复杂程度,但由于通信和存储开销的耗费,使得计算效率不够高。针对上述问题,本文对此展开了讨论,主要内容分为两部分：第一部分：双线性对的数学知识和jPBC的简介。首先详细介绍了群和域、椭圆曲线和双线性对的基本定义,指出了关于双线性对密码协议设计中需要用到的数学难题,从而保证密码方案的安全性。接着,分析了基于双线性对密码方案的算法构成和安全性概念,主要包括基于身份的双线性对密码和基于证书的密码方案,之后给出了现有两个典型的应用方案。然后,介绍了一种数字签名方案,对其安全性进行了分析,并给出了一个改进方案。最后,对于双线性对密码的实现过程所用的程序包jPBC的相关知识进行了说明。第二部分：本文的核心部分。首先接着提出了一种混合机制下的匿名广播加密方案,巧妙地将基于IBE加密方案和基于PKI加密方案结合在一起,运用双线对的特性,不仅保证了方案的安全性,还有效的提高了算法的效率。最后,运用现有的双线性对的程序包jPBC和Java语言对算法进行实现并界面化,通过运行程序测试方案的安全性和效率,从而使得算法更加的直观,便于理解和优化。
【关键词】：双线性对 身份加密 公钥证书加密 Java语言
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 研究现状及发展趋势9-10
• 1.3 论文安排10
• 1.4 本章小结10-11
• 第二章 预备知识11-14
• 2.1 群和有限域11
• 2.2 椭圆曲线11-12
• 2.2.1 有限域上椭圆曲线11
• 2.2.2 椭圆曲线群运算11-12
• 2.3 双线性对12-13
• 2.4 几个数学难题13
• 2.5 本章小结13-14
• 第三章 基于双线性对密码的相关方案14-21
• 3.1 基于身份的双线性对方案14-16
• 3.1.1 算法构成及安全性概念14-15
• 3.1.2 基于Paterson的身份签名方案15-16
• 3.2 基于公钥证书的双线性对方案16-18
• 3.2.1 算法构成及安全性概念16-17
• 3.2.2 基于ZSNS公钥证书的短签名方案17-18
• 3.3 一种数字签名方案的分析及改进18-20
• 3.3.1 对基于Gentry IBE数字签名方案的回顾18
• 3.3.2 方案的安全性分析18-19
• 3.3.3 对方案的改进及安全性分析19-20
• 3.4 本章小结20-21
• 第四章 jPBC相关知识介绍21-26
• 4.1 Java安全体制21
• 4.2 jPBC函数库21-22
• 4.3 jPBC的配置22-25
• 4.4 本章小结25-26
• 第五章 基于双线性对密码的程序实现26-35
• 5.1 混合机制下的匿名广播加密方案设计26-27
• 5.1.1 初始化阶段26
• 5.1.2 密钥生成阶段26
• 5.1.3 加密阶段26-27
• 5.1.4 解密阶段27
• 5.2 混合机制下的匿名广播加密算法的实现27-34
• 5.2.1 性能分析27-29
• 5.2.2 算法模块划分29-30
• 5.2.3 混合机制下匿名广播加密方案的实现30-34
• 5.3 本章小结34-35
• 第六章 总结与展望35-37
• 6.1 总结35
• 6.2 展望35-37
• 参考文献37-40
• 在学期间的研究成果40-41
• 致谢41

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵昌安;张方国;;双线性对有效计算研究进展[J];软件学报;2009年11期

2 付少锋;李龙海;焦晓鹏;;基于双线性对的匿名否决协议[J];计算机工程;2011年22期

3 张曼君;裴昌幸;党岚君;;无双线性对的基于无证书的移动IP注册协议[J];重庆大学学报;2012年04期

4 徐彦蛟;李顺东;陈振华;;基于双线性对的高效不经意传输协议[J];计算机工程;2013年06期

5 苏志图;李晖;马建峰;;双线性对快速计算中的多项式选取[J];电子科技大学学报;2011年03期

6 彭延国;彭长根;吕桢;;一个无双线性对计算的基于证书的签名方案[J];管理工程师;2012年03期

7 樊玫玫;彭长根;;具有非泄露性的公平签约协议[J];计算机工程与应用;2009年05期

8 李舜鹏;张明武;;基于双线性对签名的安全移动客户端[J];信息网络安全;2013年05期

9 吴斌;丁津;;基于双线性对的不可否认签名[J];淮阴师范学院学报(自然科学版);2006年04期

10 王向阳;赵泽茂;陈丽萍;;基于椭圆曲线的两种双线性配对算法[J];计算机工程与科学;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 王泽辉;;一类双线性对的高效计算方案及在信息隐藏的应用[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年

2 郭天石;;多输入标准型双线性比例—微分变结构系统的循环递推控制[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

3 李梦东;杨义先;马春光;蔡满春;;利用双线性聚集签名实现公平的签名交换方案[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 苏志图;双线性对的快速计算研究[D];西安电子科技大学;2012年

2 董明;广义双线性Markov跳变系统的分析与控制[D];天津大学;2008年

3 马春波;基于双线性对的数字签名体制研究[D];西南交通大学;2005年

4 程相国;基于双线性对的签名体制的研究[D];西安电子科技大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 董巧翠;基于双线性对密码的程序实现[D];北方工业大学;2016年

2 黄素珊;基于双线性配对的安全认证机制研究[D];华东师范大学;2010年

3 田有亮;基于双线性对的分布式密码系统与应用研究[D];贵州大学;2009年

4 库俊华;基于双线性对的密码体制研究[D];海南师范大学;2007年

5 豆允旗;基于双线性对密码的故障攻击研究[D];解放军信息工程大学;2013年

6 李阳;高性能双线性对密码算法与VLSI实现研究[D];复旦大学;2013年

7 商贺;一类新的最优双线性对[D];山东大学;2011年

8 岳胜;双线性对在椭圆曲线密码体制中的计算和应用[D];西北大学;2010年

9 何凯;基于双线性配对公钥密码方案的分析与设计[D];暨南大学;2012年

10 翁江;椭圆曲线密码中双线性对与离散对数问题研究[D];解放军信息工程大学;2012年

，

本文编号：1050447