基于標識的密碼體制研究.pdf

1、當今網(wǎng)絡服務的迅猛發(fā)展，信息安全問題日益突出，成為制約網(wǎng)絡發(fā)展的重要因素。公鑰密碼體制作為現(xiàn)代信息安全領域的重要代表，得到了廣泛的關注。在傳統(tǒng)的公鑰密碼體制中，通常是采用由證書權威CA（Certificate Authority)頒發(fā)的公鑰證書來實現(xiàn)實體的標識和公鑰。但是，這給證書的存儲和管理增加了系統(tǒng)的通信量和存儲開銷。為了簡化證書的管理，Shamir于1984年提出了基于標識的公鑰密碼體制的概念。在基于標識的公鑰密碼中，由于公鑰直接

2、從用戶的唯一可標識的信息中獲得，公鑰的認證不再需要證書。雖然基于標識的密碼的概念很早就被提出，但直到2001年，Boneh和Franklin給出了第一個實用安全的基于標識加密方案，從而使基于標識的公鑰密碼重新成為一個研究熱點，隨后許多基于標識的密碼體制相繼被提出。然而，基于標識的公鑰密碼中仍存在一些開放性問題，例如，密鑰托管問題、密鑰撤銷問題和安全模型等問題。
　　 對現(xiàn)有的解決基于標識密鑰托管問題的方案進行了研究，針對目前基于

3、標識的無證書加密方案的定義和安全模型不夠嚴謹這一現(xiàn)狀，為無證書密碼體制定義了一個更為嚴謹?shù)亩x和安全模型，進而構建一個的無證書的公鑰加密方案，并在標準模型下證明了所提方案能夠抵抗自適應選擇密文的敵手。所提方案繼承基于標識的密碼體制優(yōu)點的基礎上能夠克服其存在的密鑰托管局限。此外，所提出的無證書加密方案不僅可以抵抗外部敵手而且可以抵抗被動的密鑰管理中心(KGC)的攻擊。
　　 為了能夠解決基于標識密碼體制中存在的密鑰撤銷問題，大量文

4、獻作了深入研究，但在這些研究結果中，有的協(xié)議因需公鑰基礎設施PKI為其提供支撐而導致較大的計算復雜度，而有的協(xié)議因使用秘密共享技術而導致通信輪數(shù)與用戶總數(shù)量成線性關系。為克服上述不足，構造了一種基于仲裁的無證書公鑰加密方案。該方案不僅能夠克服基于標識密碼體制中存在的密鑰托管問題而且能夠提供用戶證書的快速撤銷機制?，F(xiàn)有的基于標識的密鑰撤銷方案都是在隨機預言機模型下進行了方案的安全性證明。但是隨機預言機下的可證明安全只能看作一種啟發(fā)式爭論，

5、并不能保證系統(tǒng)在具體實現(xiàn)時的安全性。因此，根據(jù)現(xiàn)有的研究提出了一個基于仲裁的無證書加密方案的定義和安全模型，設計了基于仲裁的無證書加密方案，并給出了標準模型下的證明。所提基于仲裁的無證書加密方案具有更高的實用安全保障。
　　 進一步將基于仲裁的無證書密碼擴展到基于標識的認證系統(tǒng)中，提出了一個基于仲裁的無證書加密方案的定義和安全模型，并在此基礎上構建了一個標準模型下基于仲裁的無證書認證方案。方案不僅可以快速實現(xiàn)撤銷密鑰，還可以克服

6、基于標識密碼體制中存在的密鑰托管的局限，并具有較好的靈活性和較高的效率。此外，所提方案的安全性證明也無需借助隨機預言機。
　　 在研究移動IPv6網(wǎng)絡的安全接入認證協(xié)議的基礎上，提出了一個基于CPK的公鑰認證方案，并在此基礎上設計了一個簡單有效的移動互聯(lián)網(wǎng)接入認證方案?；贑PK算法的認證方案實現(xiàn)了接入認證與家鄉(xiāng)注冊的并發(fā)執(zhí)行，通過移動用戶和接入網(wǎng)絡的一次交互實現(xiàn)用戶和接入域的有效雙向認證。性能分析表明基于CPK的接入認證方案具