不使用双线性对的身份加密体制研究

发布时间：2017-07-03 12:05

  本文关键词：不使用双线性对的身份加密体制研究

  更多相关文章： 公钥密码 身份加密 合数剩余问题 随机预言模型 语义安全

【摘要】：在传统公钥密码体制中,用户的身份和公钥一般是通过证书权威中心(Certificate Authority,CA)颁发的公钥数字证书来绑定的,然而该证书的存储和管理需要很高的计算和存储开销,大大加重了系统负担。为了简化证书的管理过程,1984年Shamir首先提出了基于身份密码体制的概念。在基于身份的公钥密码系统中,用户的姓名、电子邮件地址等身份标识可直接作为公钥用于加密,而用户的解密私钥则是由可信的第三方私钥生成中心(private key generation,PKG)生成。这样,系统只需要维护PKG产生的公共参数,从而简化了公钥证书的管理过程,减轻了系统负担。尽管Shamir基于RSA假设构造出了身份签名方案,但直到2001年,一个可证明安全的身份加密方案才由Boneh等利用双线性对首次提出。此后,学者们针对使用双线性对构造的身份加密体制展开了深入的研究。然而,双线性对的配对运算较慢,且参数选择过于复杂,导致计算效率较低。同一年,Cocks利用二次剩余构造出了不使用双线性对的身份加密方案。该方案只需要进行逐比特的Jacobi符号运算,计算效率较高,可以证明在随机预言模型下,基于二次剩余假设,该方案是可抵抗选择明文攻击的。但不足之处是该方案的密文膨胀较大,很占用带宽。因此,不使用双线性对来构造安全、高效的实用身份加密方案长期以来一直是个开放性问题。本文着重对不使用双线性对构造身份加密体制进行了相关研究,主要工作如下:1.综述了不使用双线性对的身份加密体制的最新研究进展,对几种典型的不使用双线性对的身份加密方案进行了对比分析,总结了各方案的优劣。2.利用合数剩余问题构造一个新的不使用双线性对的身份加密方案,并在随机预言模型下,证明了具有语义安全性。此方案权衡了加解密效率和密文膨胀问题,且同时具有加法同态性和匿名性;也为解决不使用双线性对构造安全、高效的身份加密方案的问题提供了另一种方向。3.探讨了身份加密体制中存在的热点问题,并提出未来进一步的有价值的研究方向。
【关键词】：公钥密码 身份加密 合数剩余问题 随机预言模型 语义安全
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 主要缩写符号13-14
• 第1章 绪论14-19
• 1.1 研究背景14-15
• 1.1.1 密码学与现代密码学14-15
• 1.1.2 基于身份密码体制15
• 1.2 研究意义和现状15-17
• 1.2.1 基于身份密码体制的研究意义15-16
• 1.2.2 研究现状16-17
• 1.3 研究内容与主要成果17-18
• 1.4 本文章节安排18-19
• 第2章 预备知识19-31
• 2.1 密码学基本假设19-21
• 2.1.1 大整数分解问题19
• 2.1.2 二次剩余及高次剩余问题19-21
• 2.1.3 离散对数问题21
• 2.1.4 Diffie-Hellman问题21
• 2.2 概率公钥加密体制21-23
• 2.2.1 GM加密方案22
• 2.2.2 Paillier加密方案22-23
• 2.3 可证明安全理论23-27
• 2.3.1 密码Hash函数24-25
• 2.3.2 公钥加密体制及其形式化安全模型25-26
• 2.3.3 规约证明方法26-27
• 2.4 基于身份密码学27-31
• 2.4.1 基于身份加密体制28
• 2.4.2 身份加密体制安全模型28-30
• 2.4.3 本章小结30-31
• 第3章 不使用双线性对的身份加密方案综述31-40
• 3.1 基于二次剩余假设的Cocks方案31-35
• 3.1.1 方案描述31-32
• 3.1.2 正确性验证与安全性分析32-34
• 3.1.3 方案的相关改进34-35
• 3.2 基于高次剩余假设的BLS方案35-36
• 3.3 基于离散对数的身份加密方案36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 新的不使用双线性对的身份加密方案构造40-55
• 4.1 基本的加密方案I40-42
• 4.2 方案正确性与安全性分析42-51
• 4.2.1 方案正确性验证42-46
• 4.2.2 方案安全性分析46-51
• 4.3 与其他相关方案的对比分析51-52
• 4.4 增强的加密方案II52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 总结与展望55-58
• 5.1 研究总结55-56
• 5.2 研究展望56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间所发表的论文63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘锦刚;董军武;;基于大整数分解的身份加密体制研究[J];信息网络安全;2015年10期

2 刘胜利;;公钥加密系统的可证明安全——新挑战新方法[J];密码学报;2014年06期

  本文关键词：不使用双线性对的身份加密体制研究

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本文编号：513561