泄露攻擊下可證明安全的公鑰密碼機制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究動機及目標 1
1.2 研究現(xiàn)狀與進展 2
1.3 研究意義 5
1.4 抗泄露密碼機制的應用 5
參考文獻 9
第2章 基礎知識 12
2.1 哈希函數(shù) 12
2.1.1 抗碰撞哈希函數(shù) 12
2.1.2 抗目標碰撞哈希函數(shù) 12
2.2 強隨機性提取 13
2.2.1 統(tǒng)計距離 13
2.2.2 信息熵 13
2.2.3 隨機性提取器 14
2.3 區(qū)別引理 15
2.4 泄露模型及泄露諭言機 16
2.4.1 泄露模型 16
2.4.2 泄露諭言機 17
2.5 困難性假設 18
2.6 合數(shù)階雙線性群及相應的子群判定假設 20
2.7 可證明安全理論基礎 21
2.8 本章小結 24
參考文獻 25
第3章 基本密碼學工具及構造 26
3.1 哈希證明系統(tǒng) 26
3.1.1 平滑投影哈希函數(shù) 26
3.1.2 HPS的定義及安全屬性 27
3.1.3 HPS的具體構造 28
3.2 對偶系統(tǒng)加密技術 29
3.2.1 DSE技術介紹 29
3.2.2 基于DSE技術的IBE機制 31
3.3 一次性損耗濾波器 37
3.3.1 OT-LF的形式化定義 37
3.3.2 OT-LF的安全性質(zhì) 37
3.3.3 OT-LF的具體構造 38
3.4 非交互式零知識論證 43
3.5 卡梅隆哈希函數(shù) 45
3.6 密鑰衍射函數(shù) 46
3.7 消息驗證碼 46
3.8 本章小結 47
參考文獻 47
第4章 公鑰加密機制的泄露容忍性 49
4.1 公鑰加密機制的定義及泄露容忍的安全模型 50
4.1.1 公鑰加密機制的定義 50
4.1.2 PKE機制的抗泄露CPA安全性 50
4.1.3 PKE機制的抗泄露CCA安全性 53
4.2 抗泄露CCA安全的PKE機制 58
4.2.1 具體構造 58
4.2.2 正確性 60
4.2.3 安全性證明 60
4.3 抗連續(xù)泄露CCA安全的PKE機制 68
4.3.1 具體構造 68
4.3.2 正確性 71
4.3.3 安全性分析 71
4.4 高效的抗連續(xù)泄露CCA安全的PKE機制 72
4.4.1 具體構造 72
4.4.2 正確性 74
4.4.3 安全性證明 74
4.5 本章小結 82
參考文獻 82
第5章 基于身份加密機制的泄露容忍性 84
5.1 基于身份密碼體制 85
5.2 基于身份加密機制的定義及泄露容忍的安全模型 87
5.2.1 IBE機制的定義 87
5.2.2 IBE機制的抗泄露CPA安全性 88
5.2.3 IBE機制泄露容忍的CCA安全性 91
5.2.4 IBE機制選定身份的安全性 94
5.3 抗泄露CCA安全的IBE機制 96
5.3.1 具體構造 96
5.3.2 正確性 97
5.3.3 安全性證明 98
5.4 抗連續(xù)泄露CCA安全的IBE機制 102
5.4.1 具體構造 102
5.4.2 正確性 105
5.4.3 安全性證明 105
5.5 具有緊歸約性質(zhì)的抗連續(xù)泄露CCA安全的IBE機制 114
5.5.1 具體構造 115
5.5.2 正確性 116
5.5.3 安全性證明 117
5.6 性能更優(yōu)的抗連續(xù)泄露CCA安全的IBE機制 120
5.6.1 具體構造 120
5.6.2 正確性 123
5.6.3 安全性證明 123
5.6.4 性能的進一步優(yōu)化 129
5.7 本章小結 131
參考文獻 131
第6章 無證書公鑰加密機制的泄露容忍性 133
6.1 無證書密碼機制簡介 133
6.2 CL-PKE機制的定義及泄露容忍的安全模型 134
6.2.1 形式化定義 134
6.2.2 安全模型中的敵手分類 135
6.2.3 CL-PKE機制的抗泄露CPA安全性 136
6.2.4 CL-PKE機制的抗泄露CCA安全性 140
6.3 抗泄露CCA安全的CL-PKE機制 144
6.3.1 具體構造 144
6.3.2 正確性 146
6.3.3 安全性證明 146
6.4 抗連續(xù)泄露CCA安全的CL-PKE機制 153
6.4.1 具體構造 154
6.4.2 正確性 157
6.4.3 安全性證明 157
6.5 本章小結 158
參考文獻 159
第7章 基于證書公鑰加密機制的泄露容忍性 160
7.1 基于證書密碼機制簡介 160
7.2 CB-PKE機制的定義及泄露容忍的安全模型 161
7.2.1 形式化定義 161
7.2.2 敵手分類 162
7.2.3 CB-PKE機制的抗泄露CPA安全性 162
7.2.4 CB-PKE機制泄露容忍的CCA安全性 166
7.3 抗泄露CCA安全的CB-PKE機制 170
7.3.1 具體構造 170
7.3.2 正確性 172
7.3.3 安全性證明 172
7.4 抗連續(xù)泄露CCA安全的CB-PKE機制 179
7.4.1 具體構造 179
7.4.2 正確性 182
7.4.3 安全性證明 182
7.5 本章小結 188
參考文獻 188
第8章 密鑰封裝機制的泄露容忍性 190
8.1 抗泄露的基于身份密鑰封裝機制 191
8.1.1 IB-KEM的定義 192
8.1.2 IB-KEM泄露容忍的選擇身份安全性 193
8.1.3 CCA安全的抗泄露IB-KEM的通用構造 194
8.1.4 CPA安全的IB-KEM 199
8.1.5 CPA安全的HIB-KEM 202
8.2 抗泄露的無證書密鑰封裝機制 207
8.2.1 CL-KEM的形式化定義 207
8.2.2 CL-KEM泄露容忍的安全性 208
8.2.3 抗泄露CCA安全的CL-KEM 210
8.2.4 抗連續(xù)泄露CCA安全的CL-KEM 215
8.3 抗泄露的基于證書廣播密鑰封裝機制 217
8.3.1 形式化定義 217
8.3.2 CB-BKEM泄露容忍的安全性 218
8.3.3 抗泄露CPA安全的CB-BKEM 220
8.4 本章小結 225
參考文獻 225