代理重加密体制研究及分析

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1、分类号：TN-918.410710-2015124015硕士学位论文代理重加密体制研究及分析刘晓冬导师姓名职称明洋教授申请学位级别工学硕士学科专业名称信息与通信工程论文提交日期2018年4月2日论文答辩日期2018年6月2日学位授予单位长安大学ResearchandAnalysisonProxyRe-EncryptionCryptographyAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuXiaodongSupervisor：Prof.MingYa

2、ngChang’anUniversity,Xi’an,China摘要代理重加密是一种新型的公钥加密体制，具有安全的密文转换功能。代理重加密中代理者利用代理重加密密钥把授权者公钥加密的密文转换成被授权者公钥加密的密文，同时代理者在密文转换过程中不能得到任何明文信息。自从代理重加密思想提出以来，一直是密码学和信息安全领域的研究热点。本文针对不同应用场景，对具有特殊性质的代理重加密体制进行研究，具体包括：（1）利用基于身份加密和基于身份广播加密，提出基于身份跨系统代理重加密方案。所提方案中代理者利用重加密

3、密钥把基于身份加密的密文转换为基于身份广播加密的密文。首先给出了方案的形式化定义、安全模型和具体方案，其次基于一般性双线性Diffe-Hellman指数假设下，在随机预言机模型中证明方案是安全的。最后分析表明，所提方案在加密阶段和重加密密钥生成阶段取得较小的计算量。（2）结合优先级代理重加密和时间控制代理重加密思想，提出时间控制的优先级代理重加密方案。所提方案中时间服务器进行时间控制，在给定时间内代理者利用重加密密钥生成下一个用户可解密的密文。首先给出方案的形式化定义、安全模型和具体方案，其次基于3

4、-弱判定型双线性Diffe-Hellman求逆假设下，随机预言机模型中证明方案是安全的。最后分析表明，所提方案具有时间控制的性能。关键词：代理重加密，双线性对，基于身份加密，随机预言机模型，优先级代理重加密iAbstractProxyre-encryptionisanewpublickeyencryptionsystem.Proxyre-encryptionhasasecurecipherconversionfunction.Inproxyre-encryption,theproxyusesapro

5、xyre-encryptionkeytoconvertthecipher-textencryptedbythedelegator'spublickeytoacipher-textencryptedbythepublickeyofthedelegatee.Atthesametime,theproxycannotobtainanyplain-textinformationofthecipher-textintheprocessofcipher-textconversion.Sincetheconcept

6、ofproxyre-encryptionwasputforward,ithasbeenahotspotinthefieldofcryptographyandinformationsecurity.Inthispaper,westudytheproxyre-encryptionsystemwithspecialpropertiesfordifferentapplicationscenarios.including:(1)Basedonidentityencryptionandidentitybroad

7、castencryption,acrosssystemagentre-encryptionschemebasedonidentityisproposed.Intheproposedscheme,theproxyusesthere-encryptionkeytoconverttheciphertextbasedonidentityencryptionintotheciphertextbasedonidentitybroadcastencryption.Firstly,theformaldefiniti

8、on,securitymodelandspecificschemeoftheschemearegiven.Secondly,basedontheGeneraldecisionalDiffie-Hellmanexponenthypothesis,theschemeisprovedtobesafeintherandomOraclemodel.Finally,theanalysisshowsthattheproposedschemehasasmallamountofcomp