通用可复合安全的密码协议及其应用研究

In the complex network environments, a single protocol can not meet the requirements of people, they need combine more and more protocols together to use, but the respective secure protocol in combination can not guarantee the security of composable protocol. Model of Universally composable security (UC security) may solve the security problem of the complex protocol which is composed of many sub-protocols with UC security. On the basis of the theory, the project will study universally composable cryptographic protocols and the applications, which include the following three aspects: (1) Design and implementation of universally composable self-certified signcryption protocol; (2) Design and implementation of universally composable self-certified hybrid signcryption protocol; (3) Design and implementation of universally composable set intersection protocol. The research achievement of the project will not only solve the constructed problems of ideal functionalities of self-certified signcryption, self-certifed hybrid signcryption and set intersection protocol, but also help to research universally composable security of other cryptographic protocols. Thus, the research of the project is of great importance in theory and practice.

在复杂的网络环境中，单个协议已不能满足人们的需求，越来越多地需要多个协议组合在一起使用，而各自安全的协议在组合后并不能保证组合协议的安全。UC安全（Universally Composable Security）模型可以解决若干子协议组合构成的复杂协议的安全性问题。基于此，本项目将对通用可复合安全的密码协议及其应用进行研究。研究内容包括：（1）UC安全的自认证签密协议的设计与实现；（2）UC安全的自认证混合签密协议的设计与实现；（3）UC安全的集合相交协议的设计与实现。 项目的研究不仅可以有效解决自认证签密、自认证混合签密和集合相交协议的理想功能的构建问题，而且还可以在此基础上进一步设计与实现UC安全的其他密码协议，选题具有重要的理论意义和实际价值。

UC安全模型可以解决若干子协议组合构成的复杂协议的安全性问题和某协议作为其他协议的组件时的安全性问题。本项目全面、系统地深入研究了高效实用的通用可复合安全的密码协议及其应用。主要内容如下：.构造了通用可复合安全的多种签名/签密协议。（1）提出了通用可组合的群签名/群盲签名协议，解决了群签名/群盲签名作为其他协议组件或与其他协议组合后的安全问题。（2）提出了UC安全的自认证签密协议、UC安全的身份代理签密协议和UC安全的ElGamal型广播多重签密协议，解决这些协议的通用可组合安全问题。（3）提出了UC安全的身份混合签密协议和多种UC安全的无证书混合签密协议，这些协议可保密并认证实现任意长度的消息的安全通信。以上协议适合应用在电子商务、电子政务和资源受限环境。.构造了通用可复合安全的集合相交协议，解决了集合相交协议与其他协议组合后的安全性问题。UC安全的集合相交协议在保密的数据挖掘、保密的数据库查询、保密的统计分析、大量保密网络资料的合理利用等方面有着重要的应用价值。.研究内容已按计划完成，共发表论文25篇，其中SCI收录3篇，EI收录4篇；获授权国家发明专利1项；出版著作2部；获陕西高校科学技术二等奖1项；成果鉴定2项。