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基于SM9的CCA安全广播加密方案 被引量：2
1
作者 赖建昌 黄欣沂 +1 位作者 何德彪 宁建廷 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期3354-3364,共11页
选择密文安全模型能有效刻画主动攻击,更接近现实环境.现有抵抗选择密文攻击的密码算法以国外算法为主,缺乏我国自主设计且能抵抗选择密文攻击的密码算法.虽然实现选择密文安全存在通用转化方法,代价是同时增加计算开销和通信开销.基于... 选择密文安全模型能有效刻画主动攻击,更接近现实环境.现有抵抗选择密文攻击的密码算法以国外算法为主,缺乏我国自主设计且能抵抗选择密文攻击的密码算法.虽然实现选择密文安全存在通用转化方法,代价是同时增加计算开销和通信开销.基于国密SM9标识加密算法,提出一种具有选择密文安全的标识广播加密方案.方案的设计继承了SM9标识加密算法结构,用户密钥和密文的大小都是固定的,其中用户密钥由一个群元素组成,密文由3个元素组成,与实际参与加密的接收者数量无关.借助随机谕言器,基于GDDHE困难问题可证明方案满足CCA安全.加密算法的设计引入虚设标识,通过该标识可成功回复密文解密询问,实现CCA的安全性.分析表明,所提方案与现有高效标识广播加密方案在计算效率和存储效率上相当. 展开更多
关键词 SM9 广播加密 CCA安全 定长密文
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基于SM9的匿名广播加密方案 被引量：1
2
作者 崔岩 黄欣沂 +2 位作者 赖建昌 何德彪 程朝辉 《信息安全学报》 CSCD 2023年第6期15-27,共13页
广播加密允许数据拥有者通过不安全的公开信道将数据安全地发送给一组指定的用户,只有组内用户(授权用户)利用自身私钥才能正确解密密文,恢复出明文数据,不在组内的用户(非授权用户)即使合谋也无法获取数据内容。标识加密是一种非对称... 广播加密允许数据拥有者通过不安全的公开信道将数据安全地发送给一组指定的用户,只有组内用户(授权用户)利用自身私钥才能正确解密密文,恢复出明文数据,不在组内的用户(非授权用户)即使合谋也无法获取数据内容。标识加密是一种非对称加密体制,可利用能够唯一标识用户身份的任意字符串作为用户的公钥,消除了传统公钥体制中用于绑定用户公钥的证书。匿名标识广播加密不仅能充分继承标识加密的优点实现多用户数据的安全共享,而且能有效保护接收者的身份信息。本文以国产商用标识密码算法SM9为基础,采用多项式技术构造了首个基于SM9的匿名广播加密方案。方案具有与SM9加密算法相同的私钥生成算法,用户私钥由一个群元素组成。方案的密文由(n+3)个元素组成,与接收者数量(n)线性相关,解密仅包含一次双线性对计算。基于q类型的GDDHE困难假设,在随机谕言器模型中证明方案在静态选择明文攻击下具有不可区分的安全性且满足接收者匿名性。比较分析表明本文方案的计算开销和通信代价与现有高效匿名标识广播加密方案是可比的。最后,对方案进行编程实验,在相同安全级别下,本文方案对比其他方案具有较优的密文长度,实验结果表明本文方案是可行的。 展开更多
关键词 广播加密 SM9 匿名性 选择明文安全
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基于商密SM9的属性基在线/离线签名方案 被引量：3
3
作者 朱留富 李继国 +2 位作者 赖建昌 黄欣沂 张亦辰 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期362-370,共9页
属性基签名(attribute-based signature,ABS)方案利用属性集标识用户.只有当属性集满足访问策略时用户才能产生有效签名.与传统数字签名方案相比,属性基签名方案不仅利用属性集隐藏用户的真实身份从而获得匿名性,而且通过制定访问策略... 属性基签名(attribute-based signature,ABS)方案利用属性集标识用户.只有当属性集满足访问策略时用户才能产生有效签名.与传统数字签名方案相比,属性基签名方案不仅利用属性集隐藏用户的真实身份从而获得匿名性,而且通过制定访问策略实现了细粒度访问控制.在基于椭圆曲线的属性基签名方案中通常需要使用大量的群指数运算或配对操作,这些操作计算代价高昂,导致签名过程计算开销较大.在线/离线签名技术可以在未知消息之前将高昂的操作通过离线预计算,从而降低了轻量级设备在线计算代价.SM9标识密码算法作为我国自主设计的商用密码,已由ISO/IEC标准化并被广泛使用.以商密SM9标识密码算法为基础,利用在线/离线签名技术,构造了一种基于商密SM9的属性基在线/离线签名(attribute-based online/offline signature,ABOOS)方案.不仅可以实现细粒度访问控制,同时也适用于轻量级设备.在随机谕言机模型下,方案的安全性可以规约到q-SDH(q-strong Diffie-Hellman)困难问题.理论分析和实验仿真表明提出的方案有效降低了签名阶段的计算代价,适用于物联网等应用环境. 展开更多
关键词 SM9 在线/离线签名 属性基签名 随机谕言机模型 q-SDH问题
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一种基于商密SM9的高效标识广播加密方案 被引量：21
4
作者 赖建昌 黄欣沂 何德彪 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期897-907,共11页
广播加密允许发送者为一组指定的用户同时加密数据,并通过公开信道传输密文.只有加密时指定的授权用户才能正确解密,非授权用户即使合谋也无法获得明文数据.得益于这些优点,广播加密被广泛用在云计算、物联网等应用中,实现多用户数据共... 广播加密允许发送者为一组指定的用户同时加密数据,并通过公开信道传输密文.只有加密时指定的授权用户才能正确解密,非授权用户即使合谋也无法获得明文数据.得益于这些优点,广播加密被广泛用在云计算、物联网等应用中,实现多用户数据共享和秘密分享.SM9标识加密算法是我国自主设计的商用密码,用于数据加密,保护数据隐私,但只适用于单用户的情形.本文结合我国商密SM9标识加密算法和广播加密,利用双线性对技术设计了第一个基于SM9的标识广播加密方案.方案的构造思想借鉴Delerablée标识广播加密方案(Asiacrypt 2007).所提方案中密文和用户私钥的长度是固定的,与接收者数量无关.密文由三个元素构成,用户私钥只包含一个群元素.与SM9标识加密算法相比,密文长度只增加了一个群元素.本文给出了标识广播加密的形式化定义和安全模型,并在随机谕言模型中证明了方案能够抵抗静态选择明文攻击.方案的安全性分析基于q-type的GDDHE困难问题假设.理论分析和实验仿真显示,方案的计算开销和通信开销与目前国际主流的标识广播加密方案相当. 展开更多
关键词 广播加密 固定密文长度 SM9 标识密码 选择明文安全
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基于商密SM9的高效标识签密 被引量：17
5
作者 赖建昌 黄欣沂 +1 位作者 何德彪 伍玮 《密码学报》 CSCD 2021年第2期314-329,共16页
签密融合了数字签名和数据加密的功能,有效减少系统的计算开销和通信开销.标识签密消除了证书,避免了传统公钥密码体制中的证书管理问题.然而,现有标识签密方案主要以国外设计为主,不符合核心技术自主创新、信息安全自主可控的要求.SM9... 签密融合了数字签名和数据加密的功能,有效减少系统的计算开销和通信开销.标识签密消除了证书,避免了传统公钥密码体制中的证书管理问题.然而,现有标识签密方案主要以国外设计为主,不符合核心技术自主创新、信息安全自主可控的要求.SM9标识密码算法是我国自主设计的商用密码,已成为我国密码行业标准,用于保护数据安全.本文凝练SM9密码算法的核心技术,提出首个基于SM9的高效签密方案.方案具有定长的系统公钥、用户私钥和密文,其中用户私钥由一个群元素组成,密文由两个群元素和n比特组成(n为签名数据长度).方案的安全性基于q-SDH和q-BDHI困难问题假设.在随机谕言模型中,证明方案在适应性选择消息和标识攻击模型下满足存在性不可伪造,且在适应性选择密文攻击模型下是不可区分的.理论分析表明,方案的通信开销和计算开销与现有高效标识签密方案相当,实验仿真证明方案实际可行. 展开更多
关键词 签密 SM9 CCA安全 标识密码
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公钥密码方案构造及安全证明的知识要点和方法论 被引量：4
6
作者 赵臻 吴戈 +5 位作者 赖建昌 蒋芃 朱斌瑞 穆怡 苏西洛 郭福春 《密码学报》 CSCD 2019年第1期1-17,共17页
公钥密码是现代密码学的重要组成部分,其研究的难点在于方案构造技巧以及安全证明技巧的双重多样性.本文首先归纳总结了构造可证明安全的公钥密码方案所需要掌握的知识要点,包括基本概念、数学基础、简单问题和困难问题、算法、安全模... 公钥密码是现代密码学的重要组成部分,其研究的难点在于方案构造技巧以及安全证明技巧的双重多样性.本文首先归纳总结了构造可证明安全的公钥密码方案所需要掌握的知识要点,包括基本概念、数学基础、简单问题和困难问题、算法、安全模型以及安全归约证明.这些知识要点是学习方案构造以及安全证明的不可或缺的基础部分,也是最先需要掌握的部分.其次,根据作者自身的学习经历、指导学生的经验以及来自学生的反馈,本文给出了学习构造可证明安全的公钥密码方案的方法,包括方案构造学习、安全证明学习以及构造可证明安全密码方案.我们推荐了30个经典的方案及其证明用于该阶段的练习.最后,本文列出了在学习过程中所需要思考与总结的内容,这些内容是对所掌握的知识与技巧的提炼.通过反复地思考与总结能够进一步加深对知识与技巧的理解.希望这些工作能够对读者,尤其是对基础比较薄弱的读者,在掌握如何构造可证明安全的公钥密码方案方面起到一定的指引作用. 展开更多
关键词 公钥密码 方案构造 安全证明 知识要点 方法论
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公钥广播加密研究综述
7
作者 崔岩 黄欣沂 +1 位作者 赖建昌 宁建廷 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第4期53-67,共15页
近年来,随着网络带宽的不断增加,大数据、云计算、外包计算等新兴应用得到飞速发展,同时也带来了更多的安全挑战,传统的点对点安全传输已无法满足错综复杂的网络环境,一对多安全传输变得极为重要。广播加密允许数据拥有者向一组选定的... 近年来,随着网络带宽的不断增加,大数据、云计算、外包计算等新兴应用得到飞速发展,同时也带来了更多的安全挑战,传统的点对点安全传输已无法满足错综复杂的网络环境,一对多安全传输变得极为重要。广播加密允许数据拥有者向一组选定的接收者安全分享数据,仅需运行一次加密算法并将密文发布到广播信道,监听此信道的授权用户均可解密获取明文,未授权用户即使合谋也无法正确解密,极大地减少了计算和通信开销。公钥广播加密相比于对称广播加密具有灵活性高、应用范围广等优点,近年来受到广泛关注。文章回顾了公钥广播加密的相关研究历史,从公钥广播加密的应用场景出发,重点介绍了公钥广播加密的系统模型和典型方案,包括标识广播加密、匿名广播加密、叛逆者追踪广播加密和可撤销广播加密,并阐述了各类公钥广播加密的原理和特征。最后,讨论了公钥广播加密的应用场景和未来的研究方向,旨在促进公钥广播加密的研究与发展。 展开更多
关键词 广播加密 公钥密码 标识密码 匿名性 可追踪性 可撤销性
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浅析高层结构建筑的施工技术
8
作者 何延校 赖建昌 《技术与市场》 2013年第7期183-183,共1页
文章分析了高层建筑施工的特点,对高层建筑施工技术进行了探讨。
关键词 房屋建筑 高层 施工技术
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基于商用密码SM9的高效分层标识加密 被引量：4
9
作者 赖建昌 黄欣沂 +1 位作者 何德彪 郭福春 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期918-930,共13页
分层标识加密能有效减轻标识密码体制中密钥生成中心生成用户私钥和分发私钥的工作量.SM9标识密码作为我国商用密码行业标准和国家标准,在金融、政务等方面起着重要的作用,但SM9标识加密算法不具备分层加密的功能,不适合大规模网络的应... 分层标识加密能有效减轻标识密码体制中密钥生成中心生成用户私钥和分发私钥的工作量.SM9标识密码作为我国商用密码行业标准和国家标准,在金融、政务等方面起着重要的作用,但SM9标识加密算法不具备分层加密的功能,不适合大规模网络的应用场景,阻碍了SM9加密算法的部署.本文基于商用密码SM9标识加密算法提出一个高效的分层标识加密方案SM9-HIBE.相比SM9标识加密算法,方案的密文只增加一个群元素,解密开销只增加一个双线性对运算,与接收者标识的长度无关.方案的安全性基于判定性BDHI困难问题,在随机谕言模型中可证明方案满足静态选择明文攻击模型下的不可区分性.最后,对方案进行比较分析,结果表明SM9-HIBE在计算开销和通信代价方面与现有HIBE方案是可比的. 展开更多
关键词 分层加密 标识密码 SM9 密钥封装 选择明文安全
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国密SM9数字签名和密钥封装算法的安全性分析 被引量：26
10
作者 赖建昌 黄欣沂 +1 位作者 何德彪 伍玮 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第11期1900-1913,共14页
安全性分析为密码方案的安全性提供重要依据和有力保障.我国自主设计的商用标识密码SM9已成为国家标准,其中,SM9数字签名算法和加密算法已成为ISO/IEC国际标准.然而,现有关于SM9标识密码算法安全性分析的公开发表研究成果较少.Cheng在In... 安全性分析为密码方案的安全性提供重要依据和有力保障.我国自主设计的商用标识密码SM9已成为国家标准,其中,SM9数字签名算法和加密算法已成为ISO/IEC国际标准.然而,现有关于SM9标识密码算法安全性分析的公开发表研究成果较少.Cheng在Inscrypt 2018基于Gap-q-BCAA1假设,给出了SM9密钥交换协议、密钥封装机制和公钥加密算法的安全性证明.本文首先基于q-SDH假设和随机谕言模型,证明SM9数字签名算法具有EUF-CMIA的安全性.其次,为了消除对Gap类困难假设的依赖,采用Twin-Hash-ElGamal技术,提出基于SM9密钥封装机制的新型密钥封装机制Twin-SM9.与SM9密钥封装机制相比,Twin-SM9的系统公钥和用户私钥分别增加了一个群元素,而封装密文长度保持不变.在随机谕言模型中证明,若q-BDHI假设成立,则Twin-SM9密钥封装机制满足IND-CCA.然后进一步阐明了SM9标识密码的安全性,研究结果有助于基于SM9的高级密码协议和算法的设计与分析. 展开更多
关键词 SM9 安全性分析 数字签名 密钥封装 CCA
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