高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于异构密码系统的混合群组签密方案

牛淑芬 杨喜艳 王彩芬 田苗 杜小妮

牛淑芬, 杨喜艳, 王彩芬, 田苗, 杜小妮. 基于异构密码系统的混合群组签密方案[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(5): 1180-1186. doi: 10.11999/JEIT180554
引用本文: 牛淑芬, 杨喜艳, 王彩芬, 田苗, 杜小妮. 基于异构密码系统的混合群组签密方案[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(5): 1180-1186. doi: 10.11999/JEIT180554
Shufen NIU, Xiyan YANG, Caifen WANG, Miao TIAN, Xiaoni DU. Hybrid Group Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(5): 1180-1186. doi: 10.11999/JEIT180554
Citation: Shufen NIU, Xiyan YANG, Caifen WANG, Miao TIAN, Xiaoni DU. Hybrid Group Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(5): 1180-1186. doi: 10.11999/JEIT180554

基于异构密码系统的混合群组签密方案

doi: 10.11999/JEIT180554
基金项目: 国家自然科学基金(61562077, 61462077, 61662071, 61662069),甘肃省杰出青年基金(1308RJDA007),国家留学基金
详细信息
    作者简介:

    牛淑芬:女,1976年生,博士,副教授,研究方向为密码学

    杨喜艳:女,1992年生,硕士生,研究方向为密码学

    王彩芬:女,1963年生,博士,教授,研究方向为密码学

    田苗:女,1993年生,硕士生,研究方向为密码学

    杜小妮:女,1972年生,博士,教授,研究方向为信息安全

    通讯作者:

    牛淑芬 sfniu76@nwnu.edu.cn

  • 中图分类号: TP309

Hybrid Group Signcryption Scheme Based on Heterogeneous Cryptosystem

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61562077, 61462077, 61662071, 61662069), The Natural Science Foundation of Gansu Province for Distinguished Young Scholars (1308RJDA007), China Scholarship Council Project
  • 摘要:

    群组签密既能实现群组签名,又能实现群组加密,但是现有的群组签密方案的发送者和接收者基本上在同一个密码系统中,不能满足现实环境的需求,而且基本上采用的是公钥加密技术,公钥加密技术在加密长消息时效率较低。因此该文提出由基于身份的密码体制(IBC)到无证书密码体制(CLC)的异构密码系统的混合群组签密方案。在该方案中,私钥生成器(PKG)和密钥生成中心(KGC)能够分别在IBC密码体制和CLC密码体制中产生自己的系统主密钥;而且群组成员只有协作才能解签密,提高了方案的安全性;同时在无需更换群组公钥和其他成员私钥的情况下,用户可以动态地加入该群组。所提方案采用了混合签密,具有可加密任意长消息的能力。在随机预言模型下,证明了该文方案在计算Diffie-hellman困难问题下具有保密性和不可伪造性。通过理论和数值实验分析表明该方案具有更高的效率和可行性。

  • 图  1  签密阶段计算效率

    图  2  解签密阶段计算效率

    表  1  效率分析

    方案签密阶段运算量解签密阶段运算量签密密文长度
    文献[13]$(2{n^2} + 7n + 3){P_M} + 3{P_H}$$({n^2} + n + 3){P_M} + 3{P_H}$$2|{G_1}| + 3|{{Z}}_q^*|$
    文献[15]$(2{n^2} + 3n + 2){P_M} + 3{P_H}$$({n^2} + n + 2){P_M} + 3{P_H}$$|{G_1}| + 3|{{Z}}_q^*|$
    本文$(2n + 7){P_M} + 4{P_H}$$(2n + 5){P_M} + 3{P_H}$$|{G_1}| + 4|{{Z}}_q^*|$
    下载: 导出CSV

    表  2  本文方案计算时间(s)

    n1002003004005006007008009001000
    签密时间1.18612.33753.60164.78995.97087.12838.16719.516310.728511.8963
    解签密时间1.47921.57741.74421.86451.89911.90012.14692.37732.46582.5549
    下载: 导出CSV
  • ZHENG Yuliang. Digital signcryption or how to achieve cost(signature & encryption) << cost(signature) +cost(encryption)[C]. Proceedings of the Cryptology-CRYPTO 1997, California, USA, 1997: 165–179. doi: 10.1007/BFb0052234.
    BAEK J, STEINFELD R, and ZHENG Yuliang. Formal proofs for the security of signcryption[C]. Proceedings of the Cryptology-PKC2002, Paris, France, 2002: 81–98. doi: 10.1007/3-540-45664-3_6.
    张宇, 陈晶, 杜瑞颖, 等. 适于车载网安全通信的高效签密方案[J]. 电子学报, 2015, 43(3): 512–517. doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.03.015

    ZHANG Yu, CHEN Jing, DU Ruiying, et al. An efficient signcryption scheme for secure communication of VANET[J]. Acta Electronica Sinica, 2015, 43(3): 512–517. doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.03.015
    周才学. 几个签密方案的密码学分析与改进[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(11): 2246–2253. doi: 10.3969/j.issn.1007-130X.2016.11.014

    ZHOU Caixue. Cryptanalysis and improvement of some signcryption schemes[J]. Computer Engineering and Science, 2016, 38(11): 2246–2253. doi: 10.3969/j.issn.1007-130X.2016.11.014
    王彩芬, 李亚红, 张玉磊, 等. 标准模型下高效的异构签密方案[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(4): 881–886. doi: 10.11999/JEIT160662

    WANG Caifen, LI Yahong, ZHANG Yulei, et al. Efficient heterogeneous signcryption scheme under standard model[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(4): 881–886. doi: 10.11999/JEIT160662
    牛淑芬, 牛灵, 王彩芬, 等. 一种可证安全的异构聚合签密方案[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(5): 1213–1218. doi: 10.11999/JEIT160829

    NIU Shufen, NIU Ling, WANG Caifen, et al. A provable aggregate signcryption for heterogeneous systems[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(5): 1213–1218. doi: 10.11999/JEIT160829
    薛鹏. 混合加密的密钥封装算法研究与设计[D]. [博士论文], 西安电子科技大学, 2014.

    XUE Peng. Research and design of hybrid encryption key encapsulation algorithm[D]. [Ph.D. dissertation], Xi’an University, 2014.
    YU Huifang and YANG Bo. Provably secure certificateless hybrid signcryption[J]. Chinese Journal of Computers, 2015, 38(4): 804–813. doi: 10.3724/SP.J.1016.2015.00804
    卢万谊, 韩益亮, 杨晓元. 前向安全的可公开验证无证书混合签密方案[C]. 中国计算机学会服务计算学术会议, 西安, 中国, 2012: 1–6.

    LU Wanyi, HAN Yiliang, and YANG Xiaoyuan. Forward secure publicly verifiable hybrid certificateless signcryption scheme[C]. Academic Conference on Service Computing of China Computer Society, Xi’an, China, 2012: 1–6.
    周彦伟, 杨波, 王青龙. 可证安全的抗泄露无证书混合签密机制[J]. 软件学报, 2016, 27(11): 2898–2911. doi: 10.13328/j.cnki.jos.004941

    ZHOU Yanwei, YANG Bo, and WANG Qinglong. Provably secure leakage-resilient certificateless hybrid signcryption scheme[J]. Journal of Software, 2016, 27(11): 2898–2911. doi: 10.13328/j.cnki.jos.004941
    徐鹏, 薛伟. 可公开验证的无证书混合签密方案[J]. 计算机应用与软件, 2017(11): 278–283. doi: 10.3969/j.issn.1000-386x.2017.11.051

    XU Peng and XUE Wei. A publicly verifiable certificateless hybrid signcryption scheme[J]. Computer Application and Software, 2017(11): 278–283. doi: 10.3969/j.issn.1000-386x.2017.11.051
    张波, 徐秋亮. 基于身份的面向群组签密方案[C]. 中国计算机网络与信息安全学术会议, 天津, 中国, 2009: 23–28.

    ZHANG Bo and XU Qiuliang. Identity based group oriented signcryption scheme[C]. China Academic Conference on Computer Network and Information Security, Tianjin, China, 2009: 23–28.
    陈尚弟, 卞广旭. 一种新的基于身份的群体签密方案[J]. 中国民航大学学报, 2013, 31(1): 93–96. doi: 10.3969/j.issn.1674-5590.2013.01.022

    CHEN Shangdi and BIAN Guangxu. A new identity based group signcryption scheme[J]. Journal of Civil Aviation University of China, 2013, 31(1): 93–96. doi: 10.3969/j.issn.1674-5590.2013.01.022
    冯君, 汪学明. 一种高安全的门限群签密方案[J]. 计算机应用研究, 2013, 30(2): 503–506. doi: 10.3969/j.issn.1001-3695.2013.02.051

    FENG Jun and WANG Xueming. A high security threshold group signcryption scheme[J]. Computer Application Research, 2013, 30(2): 503–506. doi: 10.3969/j.issn.1001-3695.2013.02.051
    PENG Changgen, LI Xiang, and LUO Wenjun. A generalized group-oriented threshold signcryption schemes[J]. Acta Electronica Sinica, 2007, 35(1): 64–67.
    POINTCHEVAL D and STERN J. Security arguments for digital signatures and blind signatures[J]. Journal of Cryptology, 2000, 13(3): 361–396. doi: 10.1007/s001450010003
  • 加载中
图(2) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  2295
  • HTML全文浏览量:  717
  • PDF下载量:  66
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-06
  • 修回日期:  2018-12-25
  • 网络出版日期:  2019-01-02
  • 刊出日期:  2019-05-01

目录

    /

    返回文章
    返回