公钥广播加密方案的设计与研究

论文摘要

每当一个发送者想在一个不安全的信道上给许多接收者发送消息时,都要用到广播加密方案。这样一个方案实际上是允许发送者从所有可能的接收者中动态地选择一个授权用户集合,并且发送只有授权用户才能够解读的密文。这种方案在许多象多媒体内容的广播或者付费电视的商业应用中的作用非常显著。在这种情形下,有一个叛逆追踪机制是很有意义的,因为许多用户可以共谋,也就是,他们可以用自己的密钥来构造出一个密钥,这个密钥也能够用来解读密文。在叛逆追踪机制中,每个用户有一个和他身份相关连的解密密钥,而且消息发布者(或者授权者)有一个“叛逆追踪”程序,叛逆追踪指的是如果消息发布者(或者授权者)发现一个盗版的解密盒,他能发现至少一个共谋用户的身份。本文首先综述了广播加密的研究成果及其发展状况,讨论了广播加密涉及的密码技术。然后运用密码学的相关理论和基本工具,提出了一种有高效追踪机制的公钥广播加密方案。本文构造了一种基于双线性对和线性移位寄存器序列的公钥广播加密方案,该加密算法是可证明安全的,该方案具有抗共谋性质.在发现盗版的解密盒时,能够通过黑盒子追踪方式,追踪到非法用户,而且追踪算法是确定型。此外,该方案在追踪时,追踪次数与用户个数无关,只需计算一次就可追踪到非法用户。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义和目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文的创新点及章节的安排
• 第二章 广播加密方案概述
• 2.1 广播加密系统简介
• 2.2 私钥广播加密系统
• 2.2.1 对称广播加密系统
• 2.2.2 非对称私钥广播加密系统
• 2.3 公钥广播加密系统
• 2.3.1 对称公钥广播加密系统
• 2.3.2 非对称公钥广播加密系统
• 2.4 抗共谋的公钥广播加密系统
• 第三章 广播加密方案中的密码技术
• 3.1 密码学基础理论
• 3.1.1 算法的复杂度
• 3.1.2 离散对数和离散对数假设
• 3.1.3 哈希（hash）函数
• 3.1.4 数字签名
• 3.1.5 ElGamal公钥密码体制
• 3.1.6 反馈移位反馈寄存器
• 3.1.7 双线性映射
• 3.1.8 密码算法安全模型
• 3.2 广播加密方案中的密码技术
• 3.2.1 非退化的线性移位寄存器序列
• 3.2.2 密码算法分析
• 第四章 抗共谋的公钥广播加密方案的设计与研究
• 4.1 复杂性假设
• 4.2 方案的整体框架结构
• 4.3 抗共谋的非对称的公钥广播加密方案
• 4.3.1 初始化
• 4.3.2 用户注册和密钥的生成
• 4.3.3 加密算法
• 4.3.4 解密算法
• 4.3.5 追踪算法
• 4.4 方案的分析
• 4.4.1 方案的正确性
• 4.4.2 方案的安全性
• 4.5 方案的可行性
• 4.6 方案比较
• 第五章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢