标准模型下可证明安全的广播加密方案的研究

发布时间：2024-04-22 03:39

　　广播加密是一种通过不安全的信道向用户群组广播加密数据的密码体制。在该系统中,广播者可以任意添加用户进入授权集合,并对加密后的消息进行广播,授权集合中的用户能够使用自己的密钥对广播内容进行解密,而该集合外的用户即使获得了广播密文,也无法获取其中包含的明文消息。我们通常使用安全性和效率来衡量一个广播加密方案的优劣。安全性主要包括保密性、抗合谋攻击能力等。效率主要从密文扩展量、公钥和用户密钥扩展量三个方面进行衡量。在可证明安全理论中,标准模型相对于随机预言机模型来说,敌手只受到时间与计算能力的约束,从而将方案的安全性归约到在多项式时间内难解的问题上,而无需使用随机预言机这一理想化的密码学原语来弥补对于密钥的未知。显然,在标准模型下证明广播加密方案满足可证明安全性质具有更强现实意义。本文针对在标准模型下可证明安全的广播加密方案展开了深入的研究,主要研究成果如下:首先,本文基于合数阶多重线性映射设计了一个低参数扩展量的广播加密方案,并在标准模型下证明了该方案满足适应性的安全性质。Lewko与Waters利用合数阶的双线性群中子群间元素的正交性构建了密文与密钥的半功能性质,进而实现了对偶系统加密。...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及目的意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 广播加密的研究现状及相关工作
    1.3 本文贡献
    1.4 组织结构
第二章 基础知识
    2.1 素数阶的非对称双线性映射
    2.2 判定性Co-DIFFIE-HELLMAN假设
    2.3 合数阶双线性映射及困难假设
    2.4 合数阶多重线性映射及困难假设
    2.5 对偶系统加密
    2.6 密钥封装机制
    2.7 本章小结
第三章 基于多重线性映射的适应性安全的广播加密方案
    3.1 问题描述
    3.2 广播加密系统
        3.2.1 广播加密系统的定义
        3.2.2 广播加密系统适应性安全模型
    3.3 基于多重线性映射的广播加密方案的构造
        3.3.1 方案构造
        3.3.2 半功能形式的密钥和密文构造
    3.4 安全性证明
    3.5 性能分析
    3.6 本章小结
第四章 静态安全的带认证性质的基于公钥的广播加密方案
    4.1 问题描述
    4.2 系统与模型介绍
        4.2.1 广播加密系统的定义
        4.2.2 广播加密系统静态安全性模型
        4.2.3 带认证性质的基于公钥的广播加密方案的定义
        4.2.4 带认证性质的基于公钥的广播加密系统静态安全性模型
    4.3 静态安全的广播加密方案的构造及安全性证明
        4.3.1 方案构造
        4.3.2 安全性证明
    4.4 静态安全的带认证性质的广播加密方案的构造及安全性证明
        4.4.1 方案构造
        4.4.2 安全性证明
    4.5 性能分析
    4.6 本章小结
第五章 适应性安全的带认证性质的广播加密方案
    5.1 问题描述
    5.2 带认证性质的基于公钥的广播加密系统
        5.2.1 带认证性质的基于公钥的广播加密系统的定义
        5.2.2 带认证性质的基于公钥的广播加密系统适应性安全模型
    5.3 基于合数阶双线性映射的带认证性质的广播加密方案的构造
        5.3.1 方案构造
        5.3.2 半功能形式的密钥和密文构造
    5.4 安全性证明
    5.5 性能分析
    5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
参考文献
致谢
博士在读期间完成的论文
博士在读期间参与完成的项目



本文编号：3961874