身份基密码学的研究与应用

论文摘要

自从2001年第一个身份基加密的方案被构造和证明以来，由于它很好地解决了证书基密码学中维护二、钥基础设施昕带来的不便和高昂的代价，目前俨然或为众多密码学研究者的兴趣的焦点，并且，它的或熟与专展也带动着其他密码学分支的进步。本文从多个角度，对身份基密码学，尤其是身份基加密进行阐述和剖析。waters在2009年提出了一个新颖的方案构造和证明相结合的方法，对偶加密系统。这种方法为身份基加密注入了新的元素。不过，这个方法往往使得构造的方案的私钥较大，这导致其传输的效率低下，尤其是在前向安全，需要经常更新么钥的情况下，这个问题便显得更加突出。以A．Lewko和B．Waters中提出的层次化的身份基加密方案为例，本支给出了一卜解决办法，把原本与层次线性相关大小的么钥，降低到与层次之间次线性关系。密码学的不同的分支不是相对独立的，他们是相通的，是千丝万缕地紧密地联系在一起的。我们专现，一般一个身份基的加密方案都可以转化为一个名方案，并且如果身份基加密方案是基于一个双线性群上的假设，那么名方案就可以相应地，在此假设的非双线性的形式下得到证明。本支给出的一个例子，就是从CBDH假设的身份基名方案，构造出一个在CDH下安全的方案，并证明它是不可伪造安全的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 密码学的历史
• 1.1.1 对称密码
• 1.1.2 公钥密码
• 1.2 身份基加密体制
• 1.2.1 身份基加密的评价标准
• 1.2.2 身份基加密
• 1.2.3 其他相关工怍
• 1.3 本章小结与篇章 结构
• 第二章 预备知识
• 2.1 抽象代数
• 2.2 双线性映射
• 2.3 复杂性假设
• 2.3.1 离散对数问题（Discrete Logarithm Problem）
• 2.3.2 计算性Diffie Hellman问题（Computational Diffie Hellman Problem）
• 2.3.3 判定性Diffie Hellman问题（Decisional Diffie HeIlman Problem）
• 2.3.4 计算性疋线性Diffie Hellman问题（ComputationalBilinear DiffieHellman Problem）
• 2.3.5 决定性双线性Diffie Hellman 问题(Decisional Biline Diffie Hellman Problem
• 2.3.6 台数群上难题假设1
• 2.3.7 台数群上难题假设2
• 2.3.8 台数群上难题假设3
• 2.4 形式化证明
• 2.5 哈希函数
• 2.5.1 变色龙哈希
• 2.6 游戏序列
• 2.7 本章小节
• 第三章 身份基加密的技术
• 3.1 方案构造技巧
• 3.1.1 全域哈希
• 3.1.2 指数逆
• 3.1.3 交互盲化
• 3.2 GeneralizedIBE
• 3.2.1 定义
• 3.2.2 算法
• 3.2.3 安全模型
• 3.2.4 举例
• 3.3 其他
• 3.3.1 Fujisaki-Ok.dlnoto专化
• 3.4 本章小节
• 第四章 短私钥的层次化身份基加密
• 4.1 HIBE算法
• 4.2 安全性证明模型
• 4.3 方案描述
• 4.4 安全性证明
• 4.5 效率分忻
• 4.6 本章小节
• 第五章 身份基加密和签名的联系
• 5.1 从IBE到名
• 5.2 名方案模型
• 5.3 安全性证明模型
• 5.4 方案描述
• 5.5 安全性证明
• 5.6 分析
• 5.7 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 附件