无线传感网络中的动态集群密钥管理方案

Wireless sensor networks are open architectures, so any potential threat can easily intercept, wiretap and counterfeit the information. Therefore, the safety of WSN is very important. Since any single key system cannot guarantee the security of the wireless sensor network for communications, this paper introduces a hierarchical key management scheme based on the different abilities of different sensor nodes in the clustered wireless sensor network. In this scheme, the nodes are distributed into several clusters, and a cluster head must be elected for each cluster. Private communication between cluster heads is realized through the encryption system based on the identity of each head while private communication between cluster nodes in a same cluster head is achieved through the random key preliminary distribution system. Considering the characteristics of WSN, we adopt dynamic means called dynamic cluster key management scheme to deal with master key, so master key will be updated according to the changed dynamic network topology. For cluster head node plays a pivotal role in this scheme, a trust manage-ment system should be introduced into the election of the cluster head which will exclude the malicious node from outside the cluster, thus improve the whole network security.     

指定测试者的基于身份可搜索加密方案

对指定测试者的基于身份可搜索加密(dIBEKS)方案进行了研究。指出Tseng等人所提dIBEKS方案并不是完全定义在基于身份密码系统架构上,而且方案不能满足dIBEKS密文不可区分性。首次提出了基于身份密码系统下的指定测试者可搜索加密方案的定义和安全需求,并设计了一个高效的dIBEKS新方案。证明了dIBEKS密文不可区分性是抵御离线关键字猜测攻击的充分条件,并证明了新方案在随机预言模型下满足适应性选择消息攻击的dIBEKS密文不可区分性、陷门不可区分性,从而可以有效抵御离线关键字猜测攻击。     

利用容错学习问题构造基于身份的全同态加密体制简

基于容错学习问题构造的一类全同态加密体制在云计算安全领域具有重要的潜在应用价值,但同时普遍存在着公钥尺寸较大的缺陷,严重影响其身份认证与密钥管理的效率。将基于身份加密的思想与基于容错学习问题的全同态加密相结合,提出一种基于身份的全同态加密体制,能够有效克服公钥尺寸对于全同态加密应用效率的影响。在随机喻示模型下,体制的安全性归约到容错学习问题难解性和陷门单向函数单向性,并包含严格的安全性证明。     

一个新的自认证聚合签名方案

为了克服基于身份的数字签名所固有的问题,同时解决签名在一些特殊环境中产生的效率问题,利用双线性对的技术,结合自认证签名和聚合签名的概念,提出了一个自认证聚合签名方案,该方案合并了自认证签名和聚合签名的优势。最后在随机预言模型下给出了方案的安全性证明。     

一种异构混合群组签密方案的安全性分析与改进

异构混合群组签密不仅能够解决不同密码体制下数据传输的机密性和不可伪造性,而且还能对任意长度的数据进行加密。该文首先分析了一种异构密码体制下混合群组签密方案的安全性,指出该方案不满足正确性、机密性和不可伪造性。并提出了一种新的高效异构混合群组签密方案。其次在随机预言机模型下证明了该方案是安全的。最后效率分析表明,该方案在实现原方案所有的功能的基础上同时降低了计算代价。     

可证安全的IDPKC-to-CLPKC异构签密方案

为了保证异构网络中消息的机密性和认证性,该文定义了身份公钥密码IDPKC到无证书公钥密码CLPKC异构签密模型,并提出具体的IDPKC-to-CLPKC异构签密方案。方案中双方密码系统参数相互独立,能够满足实际应用需求。在随机预言模型下,基于GBDH, CDH和q-SDH困难假设,证明方案满足IDPKC-to-CLPKC异构签密的机密性和不可伪造性。同时,该方案满足匿名性,通过密文无法判断发送方和接收方的身份,可以有效保护双方的身份隐私。     

可证安全的传统公钥密码-无证书公钥密码异构聚合签密方案

异构签密可以保证异构密码系统之间数据的机密性和不可伪造性。分析现有的异构签密方案,发现它们只针对单个消息,无法实现批验证。聚合签密能够把不同用户对多个消息产生的签密密文同时发送给接收者,而且可以提供批量验证,降低验证开销。该文提出一个传统公钥密码-无证书公钥密码异构聚合签密方案,该方案不仅能够保证传统公钥密码(TPKI)和无证书公钥密码(CLPKC)系统间通信的机密性和认证性,而且聚合验证时不需要双线性对。在随机预言模型下,基于间隙双线性Diffie-Hellman困难问题、计算Diffie-Hellman困难问题和离散对数问题,证明该方案满足自适应性选择密文攻击下的不可区分性和自适应选择消息下的不可伪造性。     

标准模型下一种新的基于身份的分级加密方案

该文给出了一种新的基于身份的分级加密方案,在标准模型下,证明了该方案是推广selective-ID安全的。在判定BDHI假设下,该方案可以抗选择明文攻击(CPA)。另外,作为文中方案的推广应用,基于Waters方案及其变形方案,提出了一种标准模型下基于身份的分级签名方案。在DHI假设下,该方案被证明对适应性选择消息攻击是存在性不可伪造的。     

对一种可验证无证书环签密方案的攻击

文中对基于双线性对提出的可验证无证书环签密方案的安全性进行了密码分析,指出该方案不能抵抗替换公钥攻击,并给出了一种攻击方法,攻击者利用该攻击可以任意选定一组用户构成一个环对任意选择的消息进行环签密,密文可以顺利通过验证并正确解密,得出该方案是不安全的.     

标准模型下完美前向安全的基于身份认证密钥交换

一轮Diffie-Hellman密钥交换(One-Round Diff ie-Hellman key exchange,OR-DHKE)协议被认为无法实现完美的前向安全性(Perfect Forward Secrecy,PFS)。基于身份的OR-DHKE协议也是如此,现有研究仅实现了弱的完美 前向安全性(wPFS)。基于Cremers等人对密钥交换协议完美前向安全性的研究,文章提出 一种新的具有完美前向安全的基于身份认证密钥交换方案。文章首先提出一种较弱安全性的 基于身份 OR-DHKE协议π₀,然后采用Cremers等人提出的SIG变换方法,将π₀转化为具有完美前 向安全的基于身份认 证密钥交换方案π₁。文章简要分析了CK、CK⁺、eCK和eCK-PFS安全模型的异同,在此 基 础上定义了基于身 份认证密钥交换协议分析的强安全模型ID-eCK-PFS。在ID-eCK-PFS模型下,协议π₀和π₁的安全性被规约为 求解判定性BDH(Decisional Bilinear Diffie-Hellman,DBDH)问题,规约过程未使用随 机预言机,实现了在标准模型下的完美前向安全性和可证明安全性。