混合机制下匿名广播加密方案的研究与实现

doi:10.3969/j.issn.1671-1122.2015.08.002

信息网络安全 ›› 2015, Vol. 15 ›› Issue (8): 8-13.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2015.08.002

混合机制下匿名广播加密方案的研究与实现

张键红, 董巧翠()

北方工业大学理学院,北京 100144

收稿日期:2015-06-29 出版日期:2015-08-01 发布日期:2015-08-21
作者简介:
张键红（1975-）,男,河北,副教授,博士,主要研究方向：密码学;董巧翠（1990-）,女,河北,硕士研究生,主要研究方向：密码学。
基金资助:
北京市自然科学基金[4122024,4132056]

Research and Implementation on Anonymous Broadcast Encryption Scheme under the Mixing Mechanism

ZHANG Jian-hong, DONG Qiao-cui()

School of Science, North China University of Technology, Beijing 100144, China

Received:2015-06-29 Online:2015-08-01 Published:2015-08-21

摘要/Abstract

摘要：

随着科学技术的发展,一点到多点和多点到多点的通信模式不断被应用到生活当中,但这些通信模式通常限制只有在授权用户情况下才能获得通信内容,由此出现了广播加密。广播加密依据密码体制的不同可以分为基于身份的广播加密体制和基于公钥的广播加密体制;根据接收者的状态（即是否需要根据用户的变化更新用户密钥）可以分为有状态的（即静态的）广播加密体制和无状态的（即动态的）广播加密体制。文章首先提出一种混合机制下的匿名广播加密方案。该方案将基于身份的广播加密体制和基于公钥的广播加密体制有效结合在一起,使得方案更加安全。该方案同时还具有匿名性的特点,任何人不能随意获取接收者的信息。接着,文章分析了方案的性能。最后,文章运用Java语言,引进jpbc数据包,在eclipse平台上将方案进行实现。

关键词: 广播加密, 匿名性, 混合机制, Java语言

Abstract:

With the development of science and technology, communication modes of one point to points and points to points are widely used in our daily life. But only authorized users in these communication modes are allowed to get the communication contents, thus the broadcast encryption occurs. According to the difference of cryptosystems, broadcast encryption can be divided into Identity-based cryptography and public key infrastructure encryption. According to the state of the receiver (whether need to update key according to the user,s changes), broadcast encryption can be divided into state (static) broadcast encryption and stateless (dynamic) broadcast encryption. Firstly, this paper proposes an anonymous broadcast encryption scheme under the mixing mechanism which combines the identity-based cryptography with the public key infrastructure encryption, ensuring the safety of the scheme. The scheme also has the characteristic of anonymity. That is, anyone can not obtain the receiver's information at will. Then, the paper analyzes the superiorities of the scheme. Finally, the paper introduces the jpbc (Java pairing based cryptography) wrappers by using the language of Java, and realizes this scheme in the platform of eclipse.

Key words: broadcast encryption, anonymity, mixing mechanism, Java language

中图分类号:

TP309

张键红, 董巧翠. 混合机制下匿名广播加密方案的研究与实现[J]. 信息网络安全, 2015, 15(8): 8-13.

ZHANG Jian-hong, DONG Qiao-cui. Research and Implementation on Anonymous Broadcast Encryption Scheme under the Mixing Mechanism[J]. Netinfo Security, 2015, 15(8): 8-13.

图/表 6

图1

图2

图3

图4

图5

图6

参考文献 17

[1]	Stinson D R著.密码学原理与实践(第二版)[M].冯登国译. 北京:电子工业出版社, 2003.
[2]	Baloukas C, Risco-Martin J L, Atienza D, et al. Optimization methodology of dynamic data structures based on genetic algorithms for multimedia embedded systems[J]. Journal of Systems and Software, 2009, 82(4): 590-602.
[3]	SHAMIR A.Identity-based Cryptosystems and Signature Schemes[C]// Proceedings of Advances in Cryptology-Crypto’84. LNC S, Vol.196, pp: 47-53, Berlin: Springer-Verlag, 1985.
[4]	李继国,杨海珊,张亦辰.标准模型下安全的基于证书密钥封装方案[J]. 电子学报,2012, 40(8):1577-1583.
[5]	李钟尉, 周小彤, 陈丹丹,等. Java 从入门到精通[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
[6]	Angelo De Caro, Vincenzo Iovino. The Java Pairing-Based Cryptography Library[EB/OL].,2014-05-31.
[7]	C. Delerablée.Identity-Based Broadcast Encryption with Constant Size Ciphertexts and Private Keys[C]//Proceedings of Advances in Cryptology-ASIACRYPT’07. LNCS, Vol. 4833, pp: 200-215, Berlin: Springer-Verlag, 2007.
[8]	Hu L, Liu Z, Cheng X.Efficient identity-based broadcast encryption without random oracles[J]. Journal of Network Security, 2010,5(3):331-336.
[9]	Zhao X, Zhang F.Analysis on Hu et al.’s identity-based broadcast encryption[J]. International Journal of Nework Security,2011,12(3):362-364.
[10]	周婕. PKI系统加密算法应用研究[J].计算机与数字工程,2009,232(2):109-112.
[11]	Liu W R, Liu X, Wu Q H, et al.Experimental performance comparisons between (H)IBE schemes over composite-order and prime-order bilinear groups[J].Applied Sciences & Technology, Pakistan, 2014:203-209.
[12]	孙瑾,胡予濮. 双系统密码技术下的身份型广播加密方案[J]. 电子与信息学报,2011,33(5) :1266-1270.
[13]	Berkovits S.How to broadcast a secret[C]//Proceedings of Advances in Eurocrpt’91. LNCS, Vol.547, pp: 536- 541. Berlin: Springer -Verlag, 1991.
[14]	Zhang L Y, Hu Y P, Wu Q.Adaptively secure identity-based broadcast encryption with constant size private keys and ciphertexts from the subgroups[J]. Mathematical and Computer Modeling, 2012, (55): 12-18.
[15]	康立,唐小虎,范佳. 标准模型下基于认证的混合加密算法[J]. 通信学报,2009,30(6):13-18.
[16]	王保罗. Java面向对象程序设计[M]. 北京:清华大学出版社,2003.
[17]	陈刚. Eclipse从入门到精通[M]. 北京:清华大学出版, 2005.

混合机制下匿名广播加密方案的研究与实现

Research and Implementation on Anonymous Broadcast Encryption Scheme under the Mixing Mechanism

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 17

相关文章 11

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	刘一丹, 马永柳, 杜宜宾, 程庆丰. 一种车联网中的无证书匿名认证密钥协商协议[J]. 信息网络安全, 2024, 24(7): 983-992.
[2]	张雪锋, 胡奕秀. 一种基于SM9的可撤销标识广播加密方案[J]. 信息网络安全, 2023, 23(1): 28-35.
[3]	王勇, 陈莉杰, 钟美玲. 基于零知识证明的区块链方案研究进展[J]. 信息网络安全, 2022, 22(12): 47-56.
[4]	游文婷, 张乐友, 叶亚迪, 李晖. 多用户通信机制中支持隐私保护的属性基动态广播加密[J]. 信息网络安全, 2021, 21(4): 21-30.
[5]	周志彬, 张少波, 罗恩韬, 李超良. 一种无可信第三方的批量RFID所有权转移协议[J]. 信息网络安全, 2018, 18(6): 18-27.
[6]	夏逸珉, 许春根, 窦本年. 一种标准模型下基于身份的匿名加密方案[J]. 信息网络安全, 2018, 18(4): 72-78.
[7]	屈娟, 李艳平, 李丽. 普适计算中匿名跨域认证协议的分析与改进[J]. 信息网络安全, 2018, 18(1): 73-79.
[8]	王皓, 宋祥福, 柯俊明, 徐秋亮. 数字货币中的区块链及其隐私保护机制[J]. 信息网络安全, 2017, 17(7): 32-39.
[9]	张曙光, 咸鹤群, 刘红燕, 侯瑞涛. 云存储环境中基于离线密钥传递的加密重复数据删除方法研究[J]. 信息网络安全, 2017, 17(7): 66-72.
[10]	陈亚萌, 程相国, 王硕, 高明. 基于双线性对的无证书群签名方案研究[J]. 信息网络安全, 2017, 17(3): 53-58.
[11]	朱正阳;刘镪;唐春明;张永强. 基于LWE同态加密的电子投票方案[J]. , 2013, 13(5): 0-0.