5G网络中可撤销身份基加密体制研究

Identity (ID)-based public key cryptosystem is widely regarded as a promising approach to realize the slice security and access security in 5G network. By considering the cases where the user privileges expires or the private key of the user is exposed, it is essential to provide the revocation mechanism for the ID-based public key cryptosystems. However, very few studies have been dedicated to key revocation in the ID-based public key cryptography thus far. This project aims to investigate the design and security of revocable ID-based encryption schemes. Specifically, we investigate the efficient revocable ID-based encryption schemes to deal with large-scale users in the system. Moreover, we study the formal definition and construction of ID-based puncturable encryption scheme. Then, we discuss the provably secure construction of revocable ID-based encryption scheme with special attributes and its application in different environments. Finally, we explore the generic transformation framework of revocable ID-based encryption. This project will identify further the design principle of scalable revocable ID-based encryption; ID-based puncturable encryption; and extensions of revocable ID-based encryption. We also expect to obtain the generic transformation framework of revocable ID-based encryption. Thus, this project features with essential scientific significance, academic value and practical prospect.

身份基公钥密码体制是实现5G切片安全及接入安全的重要技术手段。考虑到身份基公钥密码体制在实际应用中遇到的用户权限发生变化或私钥泄露等因素，用户撤销被认为是身份基公钥密码体制必须提供的基本功能。但针对身份基公钥密码体制用户撤销的研究远未成熟，还存在很多亟待解决的问题。本项目旨在研究高效可撤销身份基加密体制的设计与安全性。具体内容包括：研究适用于大规模用户场景的可撤销身份基加密方案的设计与可证明安全性；讨论支持精准撤销功能的身份基加密体制的设计与安全性分析；探索具有特殊属性的可撤销身份基加密体制的可证明安全构造及其在不同环境中的应用；研究可撤销身份基加密方案的通用转化框架。本项目有望在可扩展的可撤销身份基加密体制、支持精准撤销的身份基加密体制以及具有特殊属性的可撤销身份基加密体制等方面取得一定突破，并得到可撤销身份基加密方案的通用转化框架。因此，本项目具有重要的科学意义、学术价值和应用前景。

身份基公钥密码体制是实现5G切片安全及接入安全的重要技术手段。考虑到身份基公钥密码体制在实际应用中遇到的用户权限发生变化或私钥泄露等因素，用户撤销被认为是身份基公钥密码体制必须提供的基本功能。但针对身份基公钥密码体制用户撤销的研究远未成熟，还存在很多亟待解决的问题。本项目研究了适用于大规模用户场景的可撤销身份基加密方案的设计与可证明安全性、支持精准撤销功能的身份基加密体制的设计与安全性分析、具有特殊属性的可撤销身份基加密体制的可证明安全构造及其在不同环境中的应用、异构公钥加密体制的可证明安全构造。针对这些研究问题，我们深入分析了国内外现有的方案，提出了自己的新方案或者改进方案，在高质量的国际期刊和会议上发表了多篇论文。本项目的研究形成了一套形式化安全模型下身份基加密体制的设计理论，发现了大规模用户场景的、具有特殊属性的可撤销机制和支持精准撤销功能的构造方法，为以后的各类可撤销身份基加密方案提供了理论支持，为一些需要支持大规模用户场景下的可撤销、特殊属性用户可撤销和精准撤销的应用提供技术保证。