空間加密方案的改進(jìn)與應(yīng)用.pdf

1、基于身份的加密方案(Identity-Based Encryption)是近幾年來密碼學(xué)的熱門研究領(lǐng)域之一。它大大降低了傳統(tǒng)公鑰密碼系統(tǒng)中公鑰和證書管理的難度,具有非常高的現(xiàn)實價值。2008年,D.Boneh和M.Hamburg提出了一個推廣的IBE框架,并給出了空間加密方案(Spatial Encryption)?？臻g加密體系大量引入了線性代數(shù)中矩陣、向量和空間的概念,擴(kuò)展了傳統(tǒng)的基于身份加密系統(tǒng)的表達(dá)能力。在空間加密方案中,用戶的身

2、份與仿射子空間(Aine Space)綁定,密文與空間中的特定點綁定。仿射子空間中包含該點則意味著用戶可以解密對應(yīng)的密文。在文章中,作者利用線性空間強(qiáng)大的表達(dá)能力,導(dǎo)出了許多數(shù)現(xiàn)有的IBE擴(kuò)展方案,如基于身份的廣播加密、層次化身份基加密等。本文以Boneh-Hamburg空間加密方案為基礎(chǔ),探討如何增強(qiáng)其安全性和靈活性,并研究在實際應(yīng)用中進(jìn)行性能優(yōu)化的技巧。這篇文章首先回顧了基于雙線性配對的IBE方案的發(fā)展歷史,從表達(dá)能力和構(gòu)造技術(shù)兩個

3、角度對現(xiàn)有的IBE及其各種擴(kuò)展方案進(jìn)行了總結(jié)。本文描述了兩個空間加密方案的變種,并在標(biāo)準(zhǔn)模型下證明了它們的安全性。其一稱為基本方案,它的安全性可以歸約到DBDH難題假設(shè)(相較于BH方案中的BDHE假設(shè)更簡單),但是效率較差:密文和密鑰都與空間的維數(shù)相關(guān)。針對這個缺陷,本文提出了兩種在實際環(huán)境里縮減該方案中密鑰大小的方法。其二是一個混合方案,它綜合了基本方案和BH方案的特點,允許使用者在建立系統(tǒng)時選擇一個效率參數(shù)ω(0≤ω≤1),從而在性