一个基于身份的广义签密方案

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1、一个基于身份的广义签密方案祁正华，杨红尘，黄海（南京邮电大学计算机学院、软件学院，南京210003）摘要：广义签密具有灵活多变的特点，其能在一个密码模块内实现加密、签名、签密三种功能：如果需要同时满足机密性和认证性，它能够提供签密功能；当仅要求满足机密性或者认证性无需附加其他步骤即可单独实现加密或者签名功能。给出了基于身份广义签密方案的详细定义，以提高方案的效率为目的，提出了一个新的基于身份广义签密算法。从各方面对该方案进行了安全性的证明与分析，并将该方案与目前计算效率较高的广义签密方案进行了比较。结果表明：该方案满足机密性、不可伪造性、公开验证性、不可否认性和前向安全性，与已有的广

2、义签密方案相比，密文长度和计算量均较小。而且还给出了一个该方案的应用实例，描述了该方案在邮件系统中的具体运用过程。关键词：广义签密；基于身份密码体制；双线性对；签密AnIdentity-basedGeneralizedSigncryptionSchemeQIZheng-hua,YANGHong-chen，HUANGHai（SchoolofComputerScienceandTechnology，SchoolofSoftware,NanjingUniversityofPostsandTelecommunicalions,Nanjing210003,China）Abstract:Gene

3、ralizedsigncryptionhasflexiblefeatures,itcanachievesigncryption，encryptionandsignaturewithinacryptographicmodule:Ifwanttomeetbothconfidentialityandauthentication，itcanprovidesigncryptionfunction;ifonlywanttomeetoneoftherequirementsofconfidentialityorauthentication,itcanachieveencryptionorsignat

4、urewithoutadditionalstep.Thedetaileddefinitionofidentity-basedgeneralizedsigncryptionschemeandanewprogramwereproposed.Thencomparedthealgorithmwithproposedschemeswhichhashighcomputationalefficiency.Theresultsshowthat:theprogrammeetstheconfidentiality，unforgeability,publiclyvalidated,non-repudiat

5、ionandforwardsecurity.Comparedwiththeexistinggeneralizedsigncryptionscheme,theciphertextlengthandcalculationaresmaller.Presentedanapplicationexampleofthescheme,anddescribedtheprocessofapplyingtheprograminmailsystem.Keywords:generalizedsigncryption;identity-basedcryptography;bilinearpairing;sign

6、cryption对于一个密码体制來讲，如果加密和解密的能力是分开的，即加密和解密分别使用两个不同密钥实现，并且不可能由加密密钔（公钥）推导出对应的解密密钥（私钔），那么这个密码体制称为非对称密码，又称公钥密码。公钥密码hi然具育许多优点，但是公钥密码的公钥汄证和证书管理相当复杂,且成本昂贵。1984年，Shamir1"为了简化证1$管理，建设性的提出了基丁•身份的公钔密码系统的思想，其公钥直接为实体的身份信息，冈此基于身份的公钔密码体制可以很自然地解决公钥与实体的绑定问题。2001年，BonehD等［21在椭M曲线双线性对的S础上提出丫第一个基丁•身份的加密方案，们该方案在随机预言机

7、校型卜才能证明其安全性。2002年，Malone-Lee［3］最先提出了完整的基丁•身份的签密方案，但Libert^等人指出该方案并不满足语义安仝性。此后，许多不同的签密算法相继提出［5'签密能在一个逻辑步骤I々同时实现数字加密和签名两个功能，在-些需要M吋实现机密性和认证性的网络环境卜其效率商于传统的先签名后加密的方法。然而-•些M络环境宥时仅耑耍实现机密性或冇认证性，普通的签密方案失去了作川，系统必须额外增加加密或者签名方案，而且要根据不同的需求切换