抗合谋攻击的多变量群签名方案

多变量公钥密码体制能抵御量子计算机的攻击,被认为是后量子时代的一种安全的密码体制备选方案.提出了一种基于多变量公钥密码体制的群签名设计模型,同时在分析该方案时,提出了一种合谋攻击方案,可以有若干合谋攻击者对群签名体制进行伪造签名攻击.随后,给出了一种新的矩阵乘法定义,以及素矩阵等概念,并提出了一种可以抵抗合谋攻击的基于多变量公钥密码体制的群签名设计模型.分析结果表明:该方案不仅能够从根本上抵抗合谋攻击和伪造签名攻击,而且在保证匿名性的前提下,能够真正实现签名成员身份的可追查性,同时通过构造安全的密钥生成协议保证群签名私钥的不可知性,因此具有更高的安全性.     

一种优化的多变量加密方案

在对原MFE加密方案进行了分析，它不能抵抗SOLE攻击；在原有基础上改进了原方案的中心映射，改进的方案使攻击者不能得到相关的线性化方程，从而抵抗SOLE攻击；分析表明新方案不仅能够抵御SOLE攻击，而且能抵御秩攻击和Grobner攻击，是一种更为安全的多变量公钥加密方案。     

基于多变量密码体制的新型代理签名方案

目前应用广泛的代理签名体制的安全性主要是基于大数分解及离散对数难题,而这些正是量子计算影响最为深刻的领域．多变量密码作为后量子时代能够抵抗量子攻击的公钥体制之一,具有重要的研究价值．文章所设计的多变量代理签名方案就是基于多变量密码中的IP问题而提出,作为一种新的代理签名方案,其“抗量子计算”性是最大的特点,并且还具有多变量密码的实现速度快、效率高的优势     

一种新的公钥密码体制和签名方案

文章提出一种新的安全性基于离散对数难题的公钥密码体制,以及安全性基于大整数分解难题的签名方案.与BSA体制和ELGAMAL体制相比,该密码体制能抵抗通过将一个密文表示成其他已知明文的密文的幂乘来求得该密文所对应的明文的攻击,该签名方案能抵抗通过已知的消息-签名对相除得到某些消息的签名的攻击,同时该密码体制和签名方案不需要使用随机数生成器生成加密参数,也不需要避免该参数的重复使用.在对该密码体制和签名方案进行分析后,得出该密码体制和签名方案是安全的.     

基于HFE公钥密码的单向壳核函数构造方案

针对构造公钥密码时, 出现函数单向性和陷门性矛盾的问题, 提出了一种新型的公钥密码体制单向壳核函数。根据HFE公钥密码的设计思想和结构特征, 给出了单向壳核函数的构造方案, 并研究了其能抵抗现有的主要攻击方法。与传统公钥密码体制相比, 单向壳核函数包容性更广, 变化更多, 安全性更高, 为人们提供了一种灵活性更强的公钥密码体制。     

密文明文长度比可变的多变量公钥加密方案

多变量公钥密码体系是一种能保证后量子通信安全的重要方法。现今,能投入到实际应用、高效且安全的多变量公钥签名方案有很多,加密方案却很少。2013年后量子密码会议上,Tao等人提出了简单矩阵加密方案。该方案在保证安全性的前提下,具有较高的效率,但该方案的密文明文长度比固定为2。针对这一情况,对简单矩阵加密方案进行改进,提出Cubic AB加密方案。在该方案中,矩阵A的各元素由随机二次多项式构成;并选用一个扁长的矩阵来取代原方案中的B、C矩阵。使得该方案在能抵抗秩攻击的同时,密文明文长度比能灵活改变。并且随着安全性的提高,密文明文长度会相应减小,解密过程也随之加快。     

新的不可否认门限代理签名方案

对文献的门限代理签名方案进行了密码分析,发现该方案不能抵抗内部攻击和公钥替换攻击.提出了一个新的安全高效的不可否认门限代理签名方案,新方案克服了原方案的缺点,不仅能够抵抗内部攻击、公钥替换攻击和合谋攻击,而且满足安全门限代理签名方案的安全要求,可以在公开信道中进行.     

一种改进的概率密码方案的构建与分析

概率公钥密码体制能有效解决确定型公钥密码体制存在的敌手采用选择明文攻击安全性问题;RSA公钥密码体制在应用于长消息数据的加密时,存在着加解密计算效率较低,时间开销大的问题。通过分析2种密码算法的基础,本文提出了一种概率密码方案,该方案在加密与解密时大大减少了计算时间的开销,又能抵御选择明文攻击,特别适合于长消息数据的加密与解密。     

基于无序序列的概率多变量公钥密码构造

为了抵御量子攻击对用户信息的窃密,以现有概率密码体制为基础,将概率思想引入到多变量公钥密码体制,给出一种新的公钥密码体制,即基于无序序列的概率多变量公钥密码.该方法构造明文中的明文消息先后顺序不变,而扰动信息为乱序,二者在构造明文中的位置随机.解密时,由于明文消息与扰动信息存在碰撞性,恢复的明文消息可能为其本身或其子序列.在使用该公钥密码时,通信双方需提前约定明文消息子序列的长度,如果约定个数与子序列长度一致,则认为解密成功.     

可证安全的常数长度无证书聚合签名方案

针对无证书密码体制可以解决基于身份的公钥密码体制的密钥托管问题和基于证书的公钥密码体制的公钥认证问题,构造了无证书聚合签名的可证明安全模型,并提出了一个具体的签名长度与人数无关的聚合签名方案.基于计算性Diffie Hellman难题,在随机预言模型下,证明了提出的方案可以抵抗适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击.     

对一种无证书聚合签名方案的攻击与改进

无证书聚合签名方案能够有效提高签名验证阶段的效率,其存在两类攻击,在类型I攻击中,攻击者不知道系统主密钥和用户的部分私钥,但能替换用户的公钥;在类型II攻击中,攻击者知道系统主密钥和用户的部分私钥,但不能替换用户公钥.无证书聚合签名方案只有同时能够抵抗这两类攻击,才能说明方案是安全的.大多数无证书聚合签名方案在随机预言机模型下证明了其安全性,但是有些方案不能抵抗类型II攻击.以陈提出的无证书聚合签名方案为例,给出一种适用于一些无证书聚合签名方案的对应攻击方法.攻击者在拥有系统主密钥的情况下,根据两个有效的签名可以伪造出任意一个消息的有效签名.在此基础上提出了一个改进的无证书聚合签名方案,并在随机预言机模型下证明了新方案针对类型I攻击和类型II类攻击是存在性不可伪造的.     

基于多变量公钥密码体制的环签名方案

环签名可以让用户完全匿名地对消息进行签名.迄今为止所有的环签名都基于传统密码体制.然而随着量子计算机的出现,传统密码体制的安全性受到威胁.多变量公钥密码学是一种高效的密码体制,并且有可能成为后量子时代安全的密码体制.提出了一个基于多变量公钥密码体制的环签名方案,该方案满足无条件匿名性,在非适应性选择消息下满足不可为造性,且运算效率高.     

对一个基于身份部分盲签名方案的分析与改进

通过对一个基于身份的部分盲签名方案的分析,指出其存在公共信息被非法篡改的漏洞.针对这一问题,在原方案的基础上进行改进,提出一个新的部分盲签名方案.证明了改进方案的正确性、公共信息不可篡改性和部分盲性,并利用随机预言机模型证明了方案在适应性选择消息和身份攻击下是存在性不可伪造的.     

对一个匿名代理签名方案的分析与改进

通过对杨丽等人提出的新型代理签名方案进行分析,指出该方案的代理签名验证算法是有缺陷的,会引起真正的原始签名人伪造攻击,针对方案的这个安全缺陷,提出了一种改进的代理签名方案,改进的新方案不仅可以抵抗原始签名人的攻击,而且提高了计算的效率.     

量子计算的挑战与思考

量子计算时代使用什么密码,是摆在我们面前的紧迫的战略问题,研究并建立我国独立自主的抗量子计算密码是唯一正确的选择.从基于HASH函数的数字签名、基于格的公钥密码、MQ公钥密码、基于纠错码的公钥密码4个方面讨论了抗量子密码的发展现状,介绍了自己的研究工作,并从量子信息论、量子计算理论、量子计算环境下的密码安全性、抗量子计算密码的构造理论与关键技术4个方面给出了进一步研究的建议.     

基于Polar码改进的抗量子密码方案

为了促进抗量子密码方案的实用化,在Mostafa Esmaeili方案的基础上,利用Polar码的极化性质改进抗量子密码方案,把信息比特作为原方案中的明文,把冻结比特作为原方案中的随机比特串。改进后的方案没有改变原方案的结构,可以抵御目前已知的信息集译码攻击,达到了IND-CPA(indistinguishability chosen ciphertext attacks)安全。选择合理的参数,使得改进方案的整体密钥尺寸比McEliece的整体密钥尺寸减少了70%,提高了方案的实用性,为即将来临的5G时代提供了一种新型抗量子密码方案。     

隐匿性签名方案

普通的数字签名体制无法有效地应对密钥泄漏攻击.为此,基于离散对数和大数分解困难性,保留一个秘密的备用公钥和相应的签名验证方程,在Schnorr签名中隐藏一个秘密的签名,给出一种新型的签名方案,即隐匿性签名方案.该方案能够在当前的签名密钥泄漏的情况下通过公开附加一些新的参数再次挽救签名系统.同时,为进一步分析方案的安全性,给出了相应的安全模型.方案在适应性选择消息和密钥泄漏攻击下可证明是安全的.该签名系统可用于诸如银行等安全级别要求较高的部门.