公鑰密碼學(xué)：算法構(gòu)造及安全性證明
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- 作者：周彥偉
- 出版時(shí)間：2024/4/1
- ISBN：9787030766298
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TN918.4
- 頁(yè)碼：290
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：B5
公鑰密碼學(xué)是使用一對(duì)公鑰和私鑰的密碼學(xué)。公鑰密碼學(xué)包括公鑰加密算法和數(shù)字簽名算法。公鑰密碼學(xué)要實(shí)現(xiàn)的功能有兩個(gè)：一個(gè)是保密，發(fā)送者需要是用接收者的公鑰去加密信息，接收者就用自己的私鑰去解密信息。另外一個(gè)功能就是認(rèn)證，發(fā)出信息的人用私鑰去進(jìn)行數(shù)字簽名來(lái)簽署信息，這樣任何人拿到公鑰之后都可以去確認(rèn)信息是不是由私鑰持有人發(fā)出的。所以，公鑰密碼學(xué)有兩個(gè)應(yīng)用，一個(gè)是加密通信，另外一個(gè)是數(shù)字簽名。本書詳細(xì)介紹數(shù)字簽名、公鑰加密機(jī)制、基于身份的加密機(jī)制、基于屬性的加密機(jī)制和函數(shù)加密等公鑰加密算法。
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[1] 新型密碼協(xié)議研究與設(shè)計(jì)，陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)（第五人）, 2018.
[2] 新型密碼協(xié)議研究與設(shè)計(jì)，陜西高等學(xué)�？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第三人）, 2017.
目錄
前言
第1章 隨機(jī)諭言機(jī)模型下的數(shù)字簽名機(jī)制1
1.1 算法定義及安全模型1
1.1.1 形式化定義1
1.1.2 不可偽造性1
1.2 BLS數(shù)字簽名機(jī)制3
1.2.1 具體構(gòu)造3
1.2.2 安全性證明4
1.3 改進(jìn)的BLS數(shù)字簽名機(jī)制6
1.3.1 具體構(gòu)造6
1.3.2 安全性證明7
1.4 進(jìn)一步改進(jìn)的BLS數(shù)字簽名機(jī)制9
1.4.1 具體構(gòu)造9
1.4.2 安全性證明10
1.5 BBRO數(shù)字簽名機(jī)制11
1.5.1 具體構(gòu)造11
1.5.2 安全性證明12
1.5.3 改進(jìn)的BBRO數(shù)字簽名機(jī)制14
1.5.4 進(jìn)一步優(yōu)化的BBRO數(shù)字簽名機(jī)制16
1.6 ZSS數(shù)字簽名機(jī)制17
1.6.1 具體構(gòu)造17
1.6.2 安全性證明17
1.7 改進(jìn)的ZSS數(shù)字簽名機(jī)制21
1.7.1 具體構(gòu)造21
1.7.2 安全性證明21
1.8 進(jìn)一步優(yōu)化的ZSS數(shù)字簽名機(jī)制24
1.8.1 具體構(gòu)造24
1.8.2 安全性證明24
第2章 標(biāo)準(zhǔn)模型下的數(shù)字簽名機(jī)制27
2.1 BB數(shù)字簽名機(jī)制27
2.1.1 具體構(gòu)造27
2.1.2 安全性證明28
2.2 Waters數(shù)字簽名機(jī)制31
2.2.1 具體構(gòu)造31
2.2.2 安全性證明32
2.3 Gentry數(shù)字簽名機(jī)制35
2.3.1 具體構(gòu)造35
2.3.2 安全性證明36
第3章 公鑰加密機(jī)制39
3.1 定義及安全模型39
3.1.1 PKE機(jī)制的形式化定義39
3.1.2 PKE機(jī)制的CPA安全性39
3.1.3 PKE機(jī)制的CCA安全性41
3.2 CPA安全的公鑰加密機(jī)制43
3.2.1 具體構(gòu)造43
3.2.2 安全性證明44
3.3 CCA1安全的公鑰加密機(jī)制45
3.3.1 非交互式零知識(shí)論證46
3.3.2 具體構(gòu)造47
3.3.3 安全性證明48
3.4 CCA2安全的公鑰加密機(jī)制57
3.4.1 具體構(gòu)造58
3.4.2 安全性證明59
3.5 Cramer-Shoup公鑰加密機(jī)制64
3.5.1 具體構(gòu)造64
3.5.2 安全性證明65
3.5.3 改進(jìn)的Cramer-Shoup公鑰加密機(jī)制69
3.6 RSA加密機(jī)制70
3.6.1 RSA的基本算法70
3.6.2 RSA問題和RSA假設(shè)71
3.6.3 CPA安全的RSA加密機(jī)制72
3.6.4 CCA安全的RSA加密機(jī)制74
第4章 隨機(jī)諭言機(jī)模型下基于身份的加密機(jī)制78
4.1 基于身份加密機(jī)制80
4.1.1 IBE機(jī)制的定義80
4.1.2 IBE機(jī)制的CPA安全性81
4.1.3 IBE機(jī)制的CCA安全性83
4.1.4 IBE機(jī)制選擇身份的CCA安全性85
4.2 基于雙線性映射的身份基加密機(jī)制87
4.2.1 具體構(gòu)造88
4.2.2 安全性證明89
4.3 隨機(jī)諭言機(jī)模型下緊歸約安全性的身份基加密機(jī)制96
4.3.1 具體構(gòu)造96
4.3.2 安全性證明97
4.4 隨機(jī)諭言機(jī)模型下密鑰長(zhǎng)度較短的身份基加密機(jī)制98
4.4.1 具體構(gòu)造99
4.4.2 安全性證明99
第5章 標(biāo)準(zhǔn)模型下基于身份的加密機(jī)制103
5.1 選擇身份安全的身份基加密機(jī)制103
5.1.1 具體構(gòu)造103
5.1.2 安全性證明104
5.2 適應(yīng)性安全的身份基加密機(jī)制105
5.2.1 特殊偏置二進(jìn)制的偽隨機(jī)數(shù)函數(shù)105
5.2.2 具體構(gòu)造106
5.2.3 安全性證明108
5.3 標(biāo)準(zhǔn)模型下高效的身份基加密機(jī)制113
5.3.1 具體構(gòu)造113
5.3.2 安全性證明115
5.4 密文尺寸固定的分層身份基加密機(jī)制124
5.4.1 具體構(gòu)造125
5.4.2 安全性證明126
5.5 標(biāo)準(zhǔn)模型下匿名的身份基加密機(jī)制129
5.5.1 具體構(gòu)造130
5.5.2 安全性證明131
5.6 標(biāo)準(zhǔn)模型下實(shí)用的身份基加密機(jī)制134
5.6.1 具體構(gòu)造134
5.6.2 安全性證明135
5.6.3 標(biāo)準(zhǔn)模型下CCA安全的身份基加密機(jī)制138
5.7 廣義身份基加密機(jī)制140
5.7.1 形式化定義140
5.7.2 安全性模型141
5.7.3 具體構(gòu)造142
5.8 基于對(duì)偶系統(tǒng)加密的全安全身份基加密機(jī)制145
5.8.1 DSE技術(shù)介紹145
5.8.2 合數(shù)階雙線性群及相應(yīng)的子群判定假設(shè)148
5.8.3 基于DSE技術(shù)的IBE機(jī)制149
5.9 基于任意的身份基加密機(jī)制獲得CCA安全155
5.9.1 具體構(gòu)造155
5.9.2 安全性證明156
第6章 基于屬性的加密機(jī)制158
6.1 基于模糊身份的加密機(jī)制161
6.1.1 Fuzzy IBE選定身份的安全模型161
6.1.2 具體構(gòu)造162
6.1.3 安全性證明164
6.2 密鑰策略的屬性基加密機(jī)制166
6.2.1 KP-ABE的形式化定義167
6.2.2 KP-ABE機(jī)制的CPA安全性167
6.2.3 KP-ABE機(jī)制的實(shí)例化構(gòu)造169
6.3 具有快速解密功能的KP-ABE機(jī)制175
6.3.1 具體構(gòu)造175
6.3.2 安全性證明178
6.4 密文策略的屬性基加密機(jī)制182
6.4.1 CP-ABE形式化定義182
6.4.2 CP-ABE機(jī)制的CPA安全性183
6.4.3 CP-ABE機(jī)制的實(shí)例化構(gòu)造184
6.5 多授權(quán)中心的屬性基加密機(jī)制190
6.5.1 具體構(gòu)造191
6.5.2 安全性證明194
第7章 無(wú)證書公鑰加密機(jī)制202
7.1 CL-PKE形式化定義及安全模型202
7.1.1 形式化定義202
7.1.2 安全模型中的敵手分類204
7.1.3 CL-PKE機(jī)制的CPA安全性204
7.1.4 CL-PKE機(jī)制的CCA安全性208
7.2 CCA安全的CL-PKE機(jī)制212
7.2.1 具體構(gòu)造212
7.2.2 正確性214
7.2.3 安全性證明214
7.3 具有密鑰更新功能的CL-PKE機(jī)制218
7.3.1 具體構(gòu)造219
7.3.2 正確性221
7.3.3 安全性證明222
第8章 哈希證明系統(tǒng)223
8.1 哈希證明系統(tǒng)223
8.1.1 平滑投影哈希函數(shù)223
8.1.2 HPS的定義及安全屬性224
8.1.3 基于DDH困難性假設(shè)的HPS構(gòu)造226
8.2 基于HPS的抗泄露公鑰加密機(jī)制227
8.2.1 PKE機(jī)制的抗泄露CPA安全性227
8.2.2 PKE機(jī)制的抗泄露CCA安全性229
8.2.3 抗泄露公鑰加密機(jī)制的通用構(gòu)造231
8.3 可更新的哈希證明系統(tǒng)235
第9章 基于身份的哈希證明系統(tǒng)237
9.1 身份基哈希證明系統(tǒng)237
9.1.1 IB-HPS的形式化定義237
9.1.2 IB-HPS的安全屬性238
9.1.3 IB-HPS中通用性、平滑性及泄露平滑性間的關(guān)系240
9.2 抗泄露的IB-HPS實(shí)例241
9.2.1 具體構(gòu)造241
9.2.2 正確性242
9.2.3 通用性242
9.2.4 平滑性243
9.2.5 泄露容忍的平滑性243
9.2.6 有效封裝密文與無(wú)效封裝密文的不可區(qū)分性243
9.3 抗泄露的U-IB-HPS實(shí)例245
9.3.1 具體構(gòu)造245
9.3.2 正確性247
9.3.3 通用性248
9.3.4 平滑性248
9.3.5 泄露容忍的平滑性248
9.3.6 有效封裝密文與無(wú)效封裝密文的不可區(qū)分性249
9.3.7 重復(fù)隨機(jī)性251
9.3.8 更新的不變性251
9.4 高效的數(shù)據(jù)安全傳輸協(xié)議252
9.4.1 預(yù)備知識(shí)253
9.4.2 系統(tǒng)框架255
9.4.3 安全屬性256
9.4.4 多接收者的高效數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議257
9.5 抗泄露的IBS機(jī)制266
9.5.1 具體構(gòu)造266
9.5.2 正確性267
9.5.3 泄露容忍的不可偽造性267
參考文獻(xiàn)272
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