标准模型下可证明安全的新型分级身份基加密研究

基本信息
批准号:61100231
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张乐友
学科分类:
依托单位:西安电子科技大学
批准年份:2011
结题年份:2014
起止时间:2012-01-01 - 2014-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吴青,杨旸,董晓丽,张凤荣,王凤和,贾艳艳,张建航
关键词:
分级身份基加密可证明安全后量子密码格密码标准模型
结项摘要

分级身份基加密在大规模网络、无线Mesh网络、E-health等领域有广阔的应用前景,已有方案具有速度慢、安全性和效率严重相互制约、易受量子攻击等缺陷,本课题针对这些缺陷展开研究,具体内容包括:(1)基于传统设计原理的新型方案,利用混合加密等方法使得安全性和效率之间获得更好的兼容,安全性依赖更具一般性;引入可验证随机函数使密钥长度与密文长度达都到O(1);适合动态环境或资源受限环境。(2)探索基于新型公钥密码原理(如基于格上新型困难问题LWE)的后量子分级加密方案构造,采用Hash函数及有选择输出高斯抽样构造新陷门;设计思想新颖不再依赖于已有的基于双线性对方案;解决已有方案陷门空间尺寸过大、密钥密文长度过大等缺陷。(3)分级身份加密的应用扩展研究,如分级身份基签名、基于分级身份密码的群签名、广播加密等。同时积极探索新型分析方法,寻找并消除已有方案的安全漏洞。本课题同时注重前瞻性和实用性。

项目摘要

分级身份基加密是现代大规模网络领域研究的热点和难点。 本课题力图在新型设计原理、分析技术及应用扩展等方面取得一批创新成果。经过三年的努力工作,课题组在各个方面都取得了重要进展,基本达到了申请书上的研究目标,详细如下:. 在设计原理方面:充分借鉴了其他公钥领域加密技术,设计了自己的可验证随机函数,成功的运用于设计IBE和HIBE方案。课题组设计的HIBE方案解决了该领域中的设计瓶颈之一:私钥和密文的最优折中问题。设计的方案在公钥长度、私钥长度及密文长度的控制方面取得了重要突破,标志性的成果是密文长度与私钥长度达到常值(O(1));利用对偶加密体制,实现了在一些简单困难假设前提下设计适应性安全(强安全模型)的加密方案;克服传统转换方法中使用一次性签名与MAC导致的缺陷,直接设计了具有CCA安全的HIBE方案。在新型设计原理方面,利用一种新的格基代理技术设计了具有适应性安全的HIBE,该方案的私钥空间和密文空间的维数不依赖于分级级数;同时将该技术用于设计IBE。另外,课题组成功设计了无界HIBE方案,该方案同时实现了私钥和密文长度的常数化。在匿名HIBE领域,使用了双指数加密及验证随机函数,首次实现了私钥长度与密文长度的常数化设计。. 应用扩展方面:利用可验证随机函数,设计出私钥与签名同时达到常数尺寸的分级身份基签名方案;根据新需求,设计了满足云计算环境的分层属性基加密方案,该方案实现了标准模型下的安全规约;为动态网络设计了高效广播协议。追踪生物技术的研究进展,利用用户的生物特征信息和模糊提取技术构造了高效的签名方案;用广播加密技术设计了移动ad hoc网络中的秘钥协商方案,协商过程不需要用户间进行交互,并且通信量不随着用户数量增加而增加;为Email系统设计了带通配符的基于身份加密算法;基于对偶对技术,为云中加密数据设计了分层谓词加密。. 经过该项目的锻炼,课题组从开始的简单追踪、模仿,到结题时已经可以独立设计具有自己知识产权的方案,为该领域培养了3名专门从事公钥密码的博/硕研究生。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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