一种基于身份的认证加密方案的改进及实现

论文摘要

传统的公钥密码系统需要专人为每个用户分配一对公钥和私钥,并用证书管理用户的公钥。在公钥密码系统中,迅速发展的基于身份的加密系统却不是这样:用户的公钥可以是一些任意的标识符,如email地址;系统指定专人接收用户的请求、利用可信的私钥生成器生成用户的私钥。最近,在一篇名为《一种基于身份的认证加密新方案》的文章中提出了一种基于身份的认证加密方案。该方案将基于身份的加密系统与传统的对称加密方法相结合,并比之前的方案具有更高的效率。同时,作者在注记中指出了其方案的一个缺陷。即,接收者可以假冒其它的用户发送消息给自己,也就是说,用户不能认证信息发送主体的真实性。在本论文中,我们对该方案进行了改进,提出了一种新方案。新方案的安全性是基于双线性Diffie-Hellman问题的。在新方案的加密过程中,发送者计算密文和认证信息:接收者首先用这些认证信息认证发送者的身份,当发送者的身份是真实的情况下,才会进行解密的工作。新方案不仅克服了上述提及到的缺陷,而且还保持了原始方案中原来的优点。最后,在Windows环境下,采用开发工具Visual C++6.0,我们实现了这个新方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 信息安全概述
• 1.3 与密码学有关的几个概念
• 1.4 加密技术的综合应用
• 1.5 本论文主要工作
• 1.6 本论文的结构
• 第二章 预备知识
• 2.1 加密系统
• 2.2 对称加密体制
• 2.3 非对称加密体制
• 2.4 非对称加密体制的加密与认证
• 2.5 椭圆曲线
• 2.6 双线性CDH
• 2.7 对（Pairing）
• 第三章 改进方案设计
• 3.1 IBE方案
• 3.2 原方案
• 3.3 原方案的缺陷和隐患
• 3.4 改进方案
• 3.5 改进方案的安全分析
• 3.6 改进方案的效率分析
• 第四章 改进方案原型系统的实现
• 4.1 通信协议与编程环境
• 4.2 原型系统总体设计
• 4.3 主要类及实现方法
• 4.4 核心算法的实现
• 4.5 系统运行情况说明
• 第五章 展望
• 参考文献
• 致谢