門限密碼體制的形式化安全研究.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡(luò)以及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為了解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的單點故障問題，增強系統(tǒng)抗攻擊能力，分布式環(huán)境下的安全性越來越受到人們的重視。門限密碼體制是解決這類問題的一種最有效和最具潛力的技術(shù)。同時，由于分布式環(huán)境的復雜性，使得研究工作具有一定的難度和挑戰(zhàn)。近幾年來，國內(nèi)外許多學者對于門限密碼系統(tǒng)進行了深入研究。然而，就我們所知，對不同公鑰密碼環(huán)境下的門限密碼系統(tǒng)的形式化安全性研究尚不夠完善。而是否具有形式化的可證安全性，是衡量密碼體制是否

2、安全的最重要的標準。因此，開展門限密碼體制的形式化研究，不僅對網(wǎng)絡(luò)安全及信息化建設(shè)具有重要意義，而且具有重要的學術(shù)價值。 本文研究的重點在于通過形式化的方法系統(tǒng)的研究和設(shè)計一系列門限密碼體制，完善公鑰環(huán)境下對門限體制的研究。主要研究成果如下： 1.從降低密碼系統(tǒng)中用戶公鑰管理代價來考慮，基于身份的門限密碼體制的研究非常有意義。然而，目前對基于身份環(huán)境下的門限密碼體制研究并不充分。因此，我們設(shè)計了一系列基于身份的門限解密體

3、制。包括兩個可證安全的基于身份的門限解密體制，以及一個能解決基于身份體制下成員動態(tài)更新問題的門限解密方案。我們提出的方案在完備的安全模型下具有可證安全性，且特別考慮了分布式環(huán)境的靈活性。彌補了已有相關(guān)工作中的不足，完善了對基于身份分布式體制的建模及形式化研究。 2.無證書密碼體制是現(xiàn)代密碼學中的一個重要的領(lǐng)域，然而就我們所知，目前仍沒有針對無證書環(huán)境下分布式系統(tǒng)的專門研究。此外，需要根據(jù)分布式環(huán)境的特點，盡可能降低通信帶寬以及減

4、少分布式運算代價。因此，我們在論文中對無證書門限密碼系統(tǒng)進行了形式化定義，提出了一個無證書門限解密體制，以及一個高效的無證書門限密鑰封裝機制，并在隨機預(yù)言模型下對方案進行了安全證明。這是針對無證書體制在分布式環(huán)境下的首次形式化建模，是將無證書體制與分布式解密相結(jié)合的未來工作的基礎(chǔ)。 3.密鑰托管問題是基于身份密碼體制的推廣瓶頸。但為了平衡用戶隱私權(quán)和政府對通信的監(jiān)聽權(quán)，又需要使用門限密鑰托管。目前為止，仍缺乏對門限密鑰托管的形式