无证书签密方案的研究及其应用

发布时间：2017-06-01 06:03

  本文关键词：无证书签密方案的研究及其应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络技术的发展,信息安全已成为人们在信息时代生存与发展的重要保证条件,信息安全问题逐步成为国家的战略性问题。在密码学中,签名、加密技术是解决信息安全问题的最直接有效的方法之一。与传统的数字签名相比,签密技术可以同时完成加密和签名,减少了计算量和通信成本,是实现认证和加密比较理想的方法之一。本文主要研究无证书签密方案。通过研究前人的无证书签密方案,发现其方案在类型I敌手的攻击下,存在公钥被替换的风险。针对这个漏洞,提出一种改进的基于双线性对的无证书签密方案,新方案在原方案的基础上,新增了一个部分公钥,即用户公钥由两部分组成,一部分是由用户自己生成,另一部分由密钥生成中心(KGC)生成。用户的部分私钥利用一个安全的哈希函数生成,那么类型I敌手不可能通过替换用户的公钥来消除哈希函数的作用,因此,新方案可抵抗公钥替换攻击。在随机预言机模型下,在判定双线性Diffie-Hellman问题(DBDHP)困难性的基础上,证明方案具有机密性;在计算Diffie-Hellman问题(CDHP)困难性的基础上,方案是存在性不可伪造性的。汽车自动驾驶过程中是通过接收和发送路况、信号灯等信息来实现行驶路线的。而在信息交换过程中,就存在信息被泄露、篡改的威胁,这将给交通安全带来致命的威胁。本文,根据汽车自动驾驶系统的通信模式,在签密模型算法的基础上,提出了车辆与车辆(V2V)之间的通信模型。模型主要分为四个阶段:系统初始化与车辆注册阶段、车辆的认证与密钥协商阶段、消息签密与发送阶段、消息解密验证阶段。根据该算法对车辆每条即将发送的消息m(包括周围车流、道路交通状况及交通标志等)进行签密,保证车辆之间传递的信息的完整性、保密性、正确性。
【关键词】：签密 双线性对 随机预言模型 机密性 存在性不可伪造 汽车自动驾驶
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符号说明8-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究现状9-12
• 1.2.1 无证书公钥密码系统的研究现状9-10
• 1.2.2 无证书签密方案的研究现状10-11
• 1.2.3 自动驾驶汽车的研究现状11-12
• 1.3 论文的组织结构12-13
• 第二章 预备知识13-19
• 2.1 基本知识13-14
• 2.1.1 有限域上的椭圆曲线13-14
• 2.1.2 双线性对理论14
• 2.2 密码学中的困难问题14
• 2.3 公钥密码体制的分析14-15
• 2.4 可证安全理论基础15
• 2.4.1 随机预言机15
• 2.4.2 安全性证明的随机预言机模型15
• 2.5 无证书签密的定义及安全模型15-19
• 2.5.1 无证书签密的定义15-16
• 2.5.2 无证书签密的敌手模型16-19
• 第三章 一种基于双线性对的无证书签密方案的研究19-31
• 3.1 背景知识19
• 3.2 回顾文献[64]中的签密方案19-20
• 3.3 文献[64]中的签密方案的安全性分析20-21
• 3.4 方案改进21-22
• 3.5 安全性分析22-30
• 3.5.1 方案正确性22
• 3.5.2 随机预言机下的可证安全性22-30
• 3.6 本章小结30-31
• 第四章 无证书签密方案在自动驾驶系统中的应用31-35
• 4.1 背景知识31
• 4.2 汽车自动驾驶系统通信模型31-32
• 4.3 车辆间的消息传输签密协议32-33
• 4.3.1 系统初始化与车辆注册阶段32-33
• 4.3.2 车辆的认证及密钥协商阶段33
• 4.3.3 消息签密和发送阶段33
• 4.3.4 消息解密验证阶段33
• 4.4 可行性分析33
• 4.5 本章小结33-35
• 第五章 总结35-36
• 5.1 主要工作回顾35
• 5.2 本课题今后需要进一步研究的地方35-36
• 参考文献36-39
• 个人简历 在读期间发表的学术论文39-40
• 致谢40

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