一个格基无证书签密方案
8页1、 一个格基无证书签密方案 欧海文 施 瑞 王佳琳1(北京电子科技学院密码科学与技术系 北京 100070)2(西安电子科技大学通信工程学院 陕西 西安 710071)0 引 言签密是一个基本密码学原语1,它能同时满足加密和签名两种密码体制的安全性要求,即同时实现信息的保密性和不可伪造性。基于公钥基础设施(PKI)的签密体制证书管理较为复杂,基于身份的签密体制需考虑密钥托管问题,无证书密码体制2的提出解决了上述两种密码体制存在的缺陷。Farshim等3于2008年提出了第一个无证书签密方案,此后国内外研究者增加了对无证书签密体制的关注,并于近年来提出了多种无证书签密方案4-9。但现有的无证书签密方案的安全性均建立在传统数论假设的难解性之上,而随着量子计算的不断发展,促使我们不断去探索能够抗量子攻击的签密体制。近年来迅速发展的格基密码体制能够有效地抵抗量子攻击,文献10-11均为已有的格基签密方案,而这些方案以格上的陷门生成算法和原像抽样算法为基础,计算开销较大。路秀华等12于2016年提出了一种无陷门格基签密方案,有效地改善格基密码体制中由于陷门生成算法和原像抽样算法而使得算法计算复杂的
2、问题。2019年,Wang等13提出了无陷门格上基于身份的签密方案。文献14-16将格理论与无证书密码体制相联系,构造出格基无证书加密或签名方案。本文利用Galbraith等17提出的签名方案及路秀华等12的无陷门格基签密方案,结合无证书密码体制,提出了第一个格基无证书签密方案。1 基础知识1.1 符号说明1.2 涉及的格中定义1.3 无证书签密方案及安全模型18文献18详细地给出了无证书签密方案的形式化定义及其安全模型。其中,无证书签密方案的通信模型如图1所示。图1 无证书签密方案的通信模型其中,m为明文,为密文,IDi为用户i的身份信息,(PKi,Si)为用户i的公私钥对,(xi,Di)分别为用户i的秘密值信息及其部分私钥。图2 类型I适应性选择密文攻击游戏图3 类型II适应性选择密文攻击游戏图4 类型I适应性选择消息攻击游戏图5 类型II适应性选择消息攻击游戏2 签密方案2.1 系统建立:由KGC执行(2) 设置一个安全的理想对称加密算法(Ek,Dk),其中k。(3) Hash函数:H2:0,1nH3:0,1*0,1*2.2 设置秘密值2.3 部分私钥提取2.4 设置私钥用户收到
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