高效的基于身份和对映射的广义签密方案的研究

摘要

签密在系统只需要提供保密性或认证性时，必须切换到其他的加密或者签名算法才能满足需要，从而增加了额外开销。广义签密解决了这个问题。基于身份的广义签密在要求同时满足保密性和认证性时能够提供加密和签名的双重功能，当仅要求保密性或认证性时，无需任何修改和附加计算就可以单独提供加密或签名功能。但目前的方案效率较低。本文针对基于身份的广义签密方案效率不高问题，着重研究了如何提高方案的效率，并结合公钥密码体制和数字签名技术，提出了两个高效的基于身份和对映射的广义签密方案。
　　首先，分析了已经存在的基于身份的广义签密方案，发现现有方案效率比较低。针对现有方案效率低的问题，进行了深入研究分析，发现方案中对运算的使用个数是影响方案效率的主要因素。
　　其次，提出了一个基于身份和对映射的广义签密方案。在研究前人的方案基础上，吸收了他们的优点，改进了他们的不足，结合广义的思想，利用双线性对，提出了一个基于身份和对映射的广义签密方案。并在随机预言机模型下证明了该方案的保密性，论证了不可伪造性和不可否认性。并与现有方案对比，分析了该方案的效率。
　　最后，提出了一个无可信PKG的基于身份的广义签密方案。在结合广义思想的基础上，利用双线性对设计了一个无可信中心的基于身份的广义签密方案。该方案避免了因完全依赖PKG产生私钥而带来的不安全问题。并论证了该方案的基本安全性。分析了该方案的效率。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的内容

1.4 研究意义

1.5 本文组织结构

第2章 基本理论及相关知识

2.1 数学基础

2.2 数字签名

2.3 公钥加密

2.4 随机预言机模型

2.5 本章小结

第3章 基于身份和双线性对的广义签密方案

3.1 引言

3.2 基于身份的广义签密的算法组成

3.3 基于身份的广义签密的安全性定义

3.4 基于身份和双线性对的广义签密方案设计

3.5 安全性证明

3.6 效率分析

3.7 本章小结

第4章 无可信中心的基于身份的广义签密方案

4.1 引言

4.2 无可信中心的基于身份的广义签密方案设计

4.3 安全性证明

4.4 效率分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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