【摘要】：隨著廣播通信技術(shù)的不斷發(fā)展,廣播系統(tǒng)的安全問(wèn)題愈發(fā)引人關(guān)注,廣播加密逐漸成為密碼學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。而安全模型是刻畫(huà)密碼方案安全性的重要工具,近十幾年的研究進(jìn)展顯示,廣播加密的安全模型主要有三種,分別是靜態(tài)安全、半靜態(tài)安全以及自適應(yīng)安全。但是在現(xiàn)實(shí)生活中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多樣,多用戶、多挑戰(zhàn)環(huán)境逐漸成為構(gòu)建安全密碼方案需要考慮的重要因素。如何將傳統(tǒng)安全模型擴(kuò)展到多挑戰(zhàn)環(huán)境成為研究人員重點(diǎn)關(guān)注的方向。本文在傳統(tǒng)廣播加密安全模型的基礎(chǔ)上提出兩種更強(qiáng)的廣播加密安全模型,即多挑戰(zhàn)環(huán)境下半靜態(tài)安全模型(MS安全)與多挑戰(zhàn)環(huán)境下自適應(yīng)安全模型(MA安全),并研究了廣播加密方案在多挑戰(zhàn)環(huán)境下與單挑戰(zhàn)環(huán)境下安全性之間的關(guān)系,給出一個(gè)廣義結(jié)論,即單挑戰(zhàn)環(huán)境下自適應(yīng)安全的廣播加密在多挑戰(zhàn)環(huán)境下可以達(dá)到自適應(yīng)安全,但存在一個(gè)與加密詢問(wèn)次數(shù)相關(guān)的歸約損失。為了構(gòu)造多挑戰(zhàn)環(huán)境下更緊的自適應(yīng)安全的廣播加密方案,本文研究了兩種構(gòu)造方法。第一種來(lái)源于Gentry和Waters方案的轉(zhuǎn)換技術(shù),即利用半靜態(tài)安全的廣播加密方案構(gòu)造自適應(yīng)安全的廣播加密方案。我們發(fā)現(xiàn)此種技術(shù)同樣適用于構(gòu)造MA安全的廣播加密方案,但存在來(lái)源于對(duì)稱加密方案的安全歸約損失。此外,該類構(gòu)造方案的安全性依賴于較強(qiáng)的q類型假設(shè),為了進(jìn)一步移除該假設(shè),我們的第二種方法是將Hofheinz-Koch-Striecks技術(shù)應(yīng)用到Gentry-Waters的半靜態(tài)安全的廣播加密方案中,并給出了一個(gè)在合數(shù)階上實(shí)例化的MA安全的廣播加密方案。兩種方法都可以將Gentry-Waters半靜態(tài)的廣播加密方案轉(zhuǎn)化為多挑戰(zhàn)環(huán)境下自適應(yīng)安全的方案,且密文頭部大小為常數(shù)。
[Abstract]:With the development of broadcast communication technology, the security of broadcast system has attracted more and more attention. Broadcast encryption has become a research hotspot in the field of cryptography. The security model is an important tool to describe the security of cryptographic schemes. The recent research progress shows that there are three main security models of broadcast encryption, namely static security, semi-static security and adaptive security. However, in real life, the network environment is complex and diverse, multi-user, multi-challenge environment has gradually become an important factor to be considered in the construction of a secure cryptographic scheme. How to extend the traditional security model to multi-challenge environment has become the focus of attention. Based on the traditional broadcast encryption security model, this paper proposes two stronger broadcast encryption security models, i.e. semi-static security model (MS security) in multi-challenge environment and adaptive security model (MA security) in multi-challenge environment. The relationship between the security of broadcast encryption scheme in multi-challenge environment and single-challenge environment is studied, and a generalized conclusion is given that the adaptive security of broadcast encryption in single-challenge environment can achieve adaptive security in multi-challenge environment. However, there is a reduction loss associated with the number of encrypted queries. In order to construct a more compact adaptive secure broadcast encryption scheme in a multi-challenge environment, two construction methods are studied in this paper. The first one comes from the conversion technology of Gentry and Waters schemes, which uses semi-static secure broadcast encryption schemes to construct adaptive secure broadcast encryption schemes. We find that this technique is also suitable for constructing MA secure broadcast encryption scheme, but there is a loss of security reduction due to symmetric encryption scheme. In addition, the security of this kind of construction scheme depends on the strong Q type hypothesis. In order to remove this assumption further, our second method is to apply Hofheinz-Koch-Striecks technology to Gentry-Waters 's semi-static secure broadcast encryption scheme. A secure broadcast encryption scheme for MA is also presented in this paper. Both methods can transform Gentry-Waters semi-static broadcast encryption scheme into adaptive security scheme in multi-challenge environment, and the size of ciphertext header is constant.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN93;TP309.7

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本文編號(hào)：2329190