2009年4月26日陕西省公务员考试行测真题及答案解析(天津、陕西、(5)

前向安全加密可能是可以称作密钥可更新密码体制（ＫｅｙＵｐｄａｔｉｎｇＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）的最基本形式，这里最一般的方法是提供一种密钥演化，可能需要也可能不需要另外一个称作基站或辅助站的实体的帮助。有几篇文章使用了对来解决这个领域的问题，其中特别值得注意的是Ｂｅｌｌａｒｅ和Ｐａｌａｅｉｏ在［４８１中的工作以及Ｄｏｄｉｓ等在【９３】中的工作。前一篇文章的作者基于Ｂｏｎｅｈ．ＦｒａｎｋｌｉｎＩＢＥ加密构造了一种强密钥绝缘加密（ｋｅｙ－ＩｎｓｕｌａｔｅｄＥｎｃｒｙｐｆｉｏｎ）方案，允许用户和辅助站合作刷新用户私钥，当在一个门限时段（ＴｉｍｅＰｅｒｉｏｄ）期内用户密钥泄漏了方案时仍然是安全的，甚至辅助站密钥泄漏了（只要此时的用户私钥没有泄漏）也是安全的。Ｃａｎｃｔｔｉ、Ｈａｌｅｄ和Ｋａｔｚ［７０】在［１１０】的工作之上提出了第一个非平凡的前向安全的公钥加密（ＦＳ．ＰＫＥ）方案。在一个ＦＳ．ＰＫＥ方案中，用户有一个固定的公钥，但私钥随着时间演化，因此这类方案中的一个特点是用户在ｔ时段的密钥泄漏不会影响更早期密文的安全性，当然在ｔ时段后的安全性就无法保障了。Ｄｏｄｉｓ等［９３】甚至采用一种基站密钥可以频繁泄漏的强安全模型，基于［７０］中的前向安全方案构造了～种入侵可恢复的公钥加密方案。Ｙｕｍ和Ｌｅｅ［１９４］在签字的环境下提出了类似的概念，并用［６４】中的ＩＢＳ方案获得了高效的密钥可更新签字方案。

１．４基于对的新公钥基础设施

公钥密码系统中传统的ＰＫＩ虽然推动了公钥密码技术的工业实践，但其庞大的系统，复杂的管理以及使用上的不便也为工程人员和用户所诟病。因此对传统ＰＫＩ模式的改进也是必要的。一些研究者考虑将它和基于身份的系统结合，比如Ｇｃａｔｒｙ和Ｓｉｌｖｅｒｂｅｒｇ［１１０】中的工作允许在基于身份的系统中对１Ａ进行分级，Ｃｈｃｎ掣７２】研究了复合体系的益处，在分级的低层由基于身份的ＴＡ管理用户，而在高层由传统的ＰＫｌ分级支持。另外一些研究者则主张从根本上改变ＰＫＩ的工作模式，这方面

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比较成功的有基于证书的密码体制和无证书密码体制。

１．４．１无证书密码体制

Ａ１－Ｒｉｙａｍｉ和Ｐａｔｅｒｓｏｎ【９】提出了另外一种支持公钥密码系统的模型，他们称之为无证书公钥密码体￥１Ｊ（ＣＬ－ＰＫＣ）。Ｃｈｅｎ等【８卸在签字和群签字的环境独立地提出了类似的想法。【９】中模型的关键特征是它消除了对证书的需求，因此形容为无证书的，不过这个词并不准确，因为这里消除的只是显性的证书，实际上证书成了解密密钥的一部分，因而隐性的证书不仅存在而且是必须的。

【９】中用双线性对构造具体的ＣＬ－ＰＫＥ方案。和［１０４】一样，用户的私钥分为两部分，一是自己生成的私钥，二是ＣＡ发布的秘密证书。【９】中提出的无证书加密（ＣＬ－ＰＫＥ）是通过修改Ｂｏｎｅｈ和Ｆｒａｎｋｌｉｎ的ＩＢＥ方案【２日得到的。方案的安全性在于攻击者不能获得密钥的两部分。对于抗ＫＧＣ攻击的安全性在【９】中也给出了模型，其中攻击者知道系统主密钥，但假设攻击者不会替换用户的公钥。该文中加密方案的安全性基于ＢＤＨ问题的一个推广。砧．刚ｙａｎａ和ＰａｔｅｒｓｏｎｌｇＪ还提出了无证书签字，密钥交换以及它们的分级版，分别是通过修改［Ｈｅｓ０３］、［１８３１、［１ｌＯ】中的方案得到的。

ＣＬ－ＰＫＣ组合了ＩＤ．ＰＫＣ和传统ＰＫＣ的元素。一方面，方案不再是基于身份的，其中要用到的用户公钥不再是从用户的身份演化出来的。另一方面，ｃ【广ＰＫＣ避免了ＩＤ－ＰＫＣ中内在的密钥托管问题，在密钥生成过程中要涉及到用户特定的秘密信息。ＣＬ－ＰＫＣ不需要证书来保证公钥中的信任，而是以一种不明确的方式产生的。这在密钥托管难以接受而完全的ｐⅪ又难以维持的环境中是很有用的。

１．４．２基于证书的密码体制

Ｇｅｎｔｒｙ在［１０４］中引入了基于证书加密（ＣＢＥ）的概念简化传统ＰＫＩ中的撤销操作，并用双线性对构造了一个具体的ＣＢＥ方案。这种方法可以大大简化ＰＫＩ中的证书撤销，在向Ａ加密一个消息前没有必要检查Ａ的公钥状态，因此不需要证书撤销链，也不需要在线证书状态检查。但【１０４】中的基本ＣＢＥ方案有一个大的缺陷，在每一个时段ＣＡ都需要向每一个用户发布一个新的值ｐｄｎ（Ｏ。该文建议每个时段的时间间隔为一个小时，这对于即使只有很少用户基础的ＰＫＩ也会大大增加计算量和通信量，因此这个基本ＣＢＥ方案可以视为简化用户的撤销与增加ＣＡ的工作量的一种权衡。『１０４］也提出了一些方法来提高该基本ＣＢＥ方案，减少ＣＡ必须完成的工作。Ｇ即虹，１０４】还提出了ＣＢＥ的安全模型，并证明只要ＢＤＨ问题是困难的，那么

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上述ＣＢＥ用Ｆｕｊｉｓａｋｉ－Ｏｋａｍｏｔｏ技术【别修改后可以满足定义的安全性。显然类似于Ｇｃｎ仃ｙ的思想可以用于基于证书的签字，【１３２］中就提出了一个此类方案。

［１０４】和［９】的关系比较密切，将ＣＬ－ＰＫＥ方案转化成ＣＢＥ方案是可能的，如果将ＣＬ－ＰＫＥ中用户Ａ的身份加以扩展，包括时间段和公钥，那么ＣＬ－ＰＫＥ方案就成了一个ＣＢＥ方案。另一方面，如果省略ＣＢＥ方案的一些域，我们就得到一种加密方案和ＣＬ－ＰＫＥ方案功能上很相似。区别还是有的，主要体现在００４］和【９】安全模型的强度和范围上，以及方案实现的细节上。

１．５应用与实现

我们简要提一下双线性对在更广的信息安全背景下的应用实践。一些研究者考虑如何将对用于增强网络的安全性。Ｋｃｍｐｆ等［１捌描述了一个轻便的协议保障口ｖ６的一些安全方面，将基于身份的签字增加到路由和邻节点通告中，其中的身份是基于疋地址的。Ｄａｌｔｏｎ［嘲详述了英国国家健康服务中面临的计算上和信任上的挑战，研究在这个环境下应用基于身份的密码技术的可能性。

Ａｐｐｃｎｚｄｌｃｒ和Ｌｙ皿ｔ７】提出用Ｓａｋａｉ等的ＮＩＫＤＳｔｌ蚓生成基于身份的密钥，保证主机之间口包的安全，他们的方法增加了安全性又避免了在网络层进行声明，因此对ＩＰＳｃｃ是一个有吸引力的选项。不过它仅适用于共享同一个ＴＡ的实体之间。另一方面，Ｓｍｃｔｔｏｒｓ和Ｄｕｆｆｃｏ［１７４】提出了一种系统，其中每个ＤＮＳ域运行各自的ＩＢＥ方案，负责分发密钥给它的各个主机或电子邮件用户。通过扩展ＤＮＳ给出发布ＩＢＥ方案参数的机制，能够在域内进行ＩＰＳｃｃ密钥交换以及实现电子邮件的安全性。在

【１７４］ｑ日用【７４】的一个协议给域间ＩＫＥ（ＩＰＳｅｃ密钥交换）提供了一种选项，而Ｓａｋａｉ等的ＮＩＫＤＳｔ…】可以用于预享密钥模式下为域内通信启动ＩＫＥ，『３４］中后一情形的协议和【４１】可证明安全的协议类似。Ｋｈａｌｉｌｉ等【１２‘７】组合了基于身份的技术和门限密码技术，建立适用于ａｄｈｏｅ网络的密钥分发机制。

Ｗａｔｅｒｓ等［１９１１修改了Ｂｏｎｃｈ和Ｆｒａｎｋｌｉｎ的ＩＢＥ方案【２７】，为搜索加密的敏感审计日志提供一种解决方案。在该方案中，日志每一项后面都附了一些ＩＢＥ加密的标签，每个标签对应着一个关键词ｗ。加密中用来产生标签的“身份”即关键词ｗ，而被加密的“明文”是用于加密日志中每一项的对称密钥（加上一些冗余以便识别 …… 此处隐藏：2449字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……