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电子与信息学报 2019年第5期41卷 1180-1186页

作者：牛淑芬杨喜艳王彩芬田苗杜小妮西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

群组签密既能实现群组签名,又能实现群组加密,但是现有的群组签密方案的发送者和接收者基本上在同一个密码系统中,不能满足现实环境的需求,而且基本上采用的是公钥加密技术,公钥加密技术在加密长消息时效率较低。因此该文提出由基于身... 详细信息

群组签密既能实现群组签名,又能实现群组加密,但是现有的群组签密方案的发送者和接收者基本上在同一个密码系统中,不能满足现实环境的需求,而且基本上采用的是公钥加密技术,公钥加密技术在加密长消息时效率较低。因此该文提出由基于身份的密码体制(IBC)到无证书密码体制(CLC)的异构密码系统的混合群组签密方案。在该方案中,私钥生成器(PKG)和密钥生成中心(KGC)能够分别在IBC密码体制和CLC密码体制中产生自己的系统主密钥;而且群组成员只有协作才能解签密,提高了方案的安全性;同时在无需更换群组公钥和其他成员私钥的情况下,用户可以动态地加入该群组。所提方案采用了混合签密,具有可加密任意长消息的能力。在随机预言模型下,证明了该文方案在计算Diffie-hellman困难问题下具有保密性和不可伪造性。通过理论和数值实验分析表明该方案具有更高的效率和可行性。

关键词：无证书密码学异构密码系统混合签密基于身份的密码学群组签密

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异构密码系统下混合签密算法的研究

异构密码系统下混合签密算法的研究

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作者：杨喜艳西北师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,大多数操作系统需要跨平台操作,但是现有的异构签密方案中发送者和接收者的系统主密钥大多数是相同的,无法满足实际需求。同时,现有的异构签密方案研究的多为基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)和基... 详细信息

随着科学技术的发展,大多数操作系统需要跨平台操作,但是现有的异构签密方案中发送者和接收者的系统主密钥大多数是相同的,无法满足实际需求。同时,现有的异构签密方案研究的多为基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)和基于身份密码(Identity-Based Cryptography,IBC)体制间的通信,其它密码体制间的算法还有待研究。再者,随着大数据时代的发展,任意长消息的加密问题也日益凸显,使用公钥加密技术加密长消息时,效率较低,通信成本较高,但是使用对称加密技术加密长消息时安全性较低,为解决这一问题,需要安全性高,计算效率高,通信成本低的混合签密方案来实现。基于以上的问题,本文构造了 IBC体制到无证书密码(Certificateless Cryptography,CLC)体制的异构签密系统下的混合签密方案,异构签密中使用不同的系统主密钥提高了密码算法的安全性;混合签密算法中的对称加密算法能够实现对大数据,任意长消息进行加密。本论文做了如下工作:(1)构造了基于异构密码系统的混合签密方案(Hybrid Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem,HSSBHC)。该方案不仅能够实现用户在不同的密码体制中根据自己对密钥生成中心的信任度选择产生自己密钥的方式,和对任意长度的消息加密不受限,而且在随机预言模型(Random Oracle Model,ROM)下证明了方案的机密性、不可伪造性。(2)构造了基于异构密码系统的混合盲签密方案(Hybrid Blind Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem,HBSSBHC)。该方案不仅能够实现收发双方在不同的密码体制中根据自己对密钥生成中心的信任度,选择产生自己密钥的方式,而且具有对任意长消息加密的能力,以及签名者在不知道签名内容的情况下进行签名,实现了签名在法律上的有效性和保护了消息拥有者的隐私。同时,方案所满足的安全性在ROM下得以证明。(3)构造了基于异构密码系统的混合群组签密方案(Hybrid Group Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem,HGSSBHC)。该方案不仅能够实现发送者和接收者在不同的密码体制中根据自己对密钥生成中心的信任度,选择产生自己密钥的方式,而且具有对任意长消息加密的能力,以及在不更换群组公钥和用户私钥的情况下,用户能够动态的加入该群组和实现广播式的将消息发送给多个用户,大大提高了效率,降低了通信成本。为了提高方案的安全性,解签密只能通过群组成员相互协作才能完成。同时方案的机密性、不可伪造性在ROM下得以证明。

关键词：异构密码系统混合签密盲签密群组签密

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