对基于身份的非交互式前向安全密钥分配方案的密码分析

摘要

随着信息技术的高速发展和计算机网络技术的广泛应用，信息安全问题越来越重要，已经成为国内外计算机和网络应用领域普遍关注的热门研究课题。密钥协商是密码学中的基本要素，也是信息安全领域的一个重要研究内容。密钥协商协议的重点是建立会话密钥，而会话密钥的建立始终是人们试图在非安全信道上进行安全通信的关键技术保障。因此在通信网络和各种新兴电子业务中具有不可低估的应用价值。基于身份的密钥协商协议是一种近年来被广泛应用的协议，并已在多个领域得到了应用和发展。本文针对基于身份的非交互式前向安全密钥协商协议进行了深入的研究，具体工作如下:
　　描述了目前在密钥协商协议方面的重点研究问题，国内外研究成果、基于身份的密钥协商协议的具体应用案例;对密码学中的包括加密算法、数字签名、Hash函数、双线性映射的相关知识进行了概述;公钥密码体制及不同分类的分析;基于身份的密码学的相关知识;伪随机位发生器;基于身份的非交互式密钥分配和基于身份的加密方案。描述了Steinwandt和Corona提出的基于身份的非交互式密钥分配协议以及在满足定义条件下安全模型案例攻击者成功的可能性。在ID-NIKD协议基础上提出的密钥进化IBE方案及其安全性分析。
　　给出Steinwandt和Corona的IBE方案对其ID-NIKD协议的安全性依赖。分析指出Steinwandt和Corona的前向安全的ID-NIKD协议在安全性方面存在的缺陷，并在安全模型下对其进行了安全性的分析。同样，对其提出的基于身份的前向安全的加密方案进行了安全性分析，并在安全模型下指出其方案不能满足前向安全的要求。
　　最后，指出了如何构建一个前向安全的密钥传输协议仍是一个开放性的问题以及指出密钥协商协议的发展方向及基于身份的密钥协商协议的发展趋势。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究现状

1．2 论文主要工作

1．3 论文框架

第二章 背景知识

2．1 密钥协商协议及其安全性原则

2．2 基于身份的密码学

2．3 基于身份的非交互式密钥分配方案

2．4 基于身份的加密方案

第三章 Steinwandt和Corona的前向安全的方案

3．1 伪随机比特发生器

3．1．1 伪随机比特状态发生器

3．1．2 标准的伪随机比特发生器

3．1．3 前向安全的伪随机比特发生器

3．2 双线性映射特性

3．3 密钥进化的非交互式分配协议

3．4 实现了前向安全的密钥进化ID-NIKD协议

3．5 基于身份的前向安全加密

3．6 密钥进化的IBE方案

第四章 安全性分析

4．1 Steinwandt和Corona的前向安全的ID-NIKD协议的安全性分析

4．2 IBE方案对ID-NIKD协议前向安全性的依赖

4．3 Steinwandt和Corona的前向安全的IBE方案的安全性分析

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

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