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1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文基于身份密碼體制的研究姓名：張新方申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：徐秋亮20080405山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在傳統(tǒng)的公鑰密碼體制中，用戶的身份和公鑰通常通過證書權(quán)威中心(CA)頒發(fā)的公鑰證書來綁定，然而證書的存儲(chǔ)和管理需要很高的計(jì)算和存儲(chǔ)開銷，管理過程比較復(fù)雜，大大加重了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。為了簡化證書的管理過程，1984年Shamir引進(jìn)了基于身份密碼體制的概念。在這種密碼體制中，用戶的公鑰是其身份或從其身份信息中獲得，而私鑰則由一個(gè)稱之為私鑰生成器(PKG)的可信第三方產(chǎn)生，不需要存放公
2、鑰或證書的目錄，只需要維護(hù)一個(gè)PKG產(chǎn)生的認(rèn)證的公開系統(tǒng)參數(shù)目錄，從而簡化了公鑰的管理過程，減輕了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。2001年，Boneh和Franklin使用雙線性對(duì)提出了第一個(gè)安全實(shí)用的基于身份加密(mE)方案，此后，大量使用雙線性映射函數(shù)的基于身份的加密和簽名方案被提出。本文主要圍繞基于身份的密碼體制展開研究。首先，本文系統(tǒng)介紹了基于身份密碼體制的基本概念及原理，概述其發(fā)展過程和研究進(jìn)展，對(duì)典型的基于身份加密和簽名方案進(jìn)行了介紹，并比較討論了基于身份的公鑰系統(tǒng)和基于證書的公鑰系統(tǒng)的異同。其次，本文對(duì)基于身份的密碼學(xué)系統(tǒng)中的
3、匿名性進(jìn)行了充分討論，基于身份加密體制的匿名性是當(dāng)前密碼學(xué)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。所謂匿名性是指敵手不能區(qū)分用不同身份進(jìn)行加密的同一則消息的密文，即密文不能泄露接收者的身份。通過對(duì)許多典型的基于身份加密方案進(jìn)行分析可知，在大多數(shù)方案中，敵手可以構(gòu)造測(cè)試等式測(cè)試出接收者的身份，而使得方案不具有匿名性。本文對(duì)Boneh和Boyen的基于身份加密方案進(jìn)行改進(jìn)，增加隨機(jī)參數(shù)，使得構(gòu)造測(cè)試等式不可行，從而提出了一個(gè)新的具有匿名性的基于身份加密方案，簡單高效同時(shí)可以解決密鑰托管問題。第三，本文對(duì)基于身份廣播加密(IBBE)進(jìn)行了深入研究
4、，廣播加密(BE)提供了一種在非安全信道中以便捷的方式來分發(fā)數(shù)字信息給用戶的方法，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用較為廣泛?；谏矸輳V播加密具有許多一般的廣播加密所沒有的優(yōu)勢(shì)。本文通過對(duì)典型的廣播加密方案的分析，將Boneh、Gentry和Hamburg的基于身份加密方案擴(kuò)展到廣播加密上，提出了一個(gè)新的不使用對(duì)的基于身份廣播加密方山東大學(xué)碩士學(xué)位論文案，在RandomOracle下安全。分層的身份聯(lián)結(jié)廣播加密(HICBE)同時(shí)具有廣播加密和分層的基于身份加密的特征，本文對(duì)此進(jìn)行深入研究，采用Boneh、Gentry和Waters構(gòu)造廣播
5、加密方案的方法，將Attapadung、Furukawa和Imai方案進(jìn)行一般化擴(kuò)展，給出一個(gè)改進(jìn)的分層的身份聯(lián)結(jié)廣播加密方案；通過多次運(yùn)行原始方案實(shí)例，使得可處理的用戶量增加，同時(shí)由于系統(tǒng)共享部分信息，新方案的性能比原始方案有很大提高，實(shí)用性更強(qiáng)。最后，本文給出了基于身份密碼體制的幾個(gè)具體應(yīng)用。包括在郵件系統(tǒng)中的應(yīng)用，在電子商務(wù)中的應(yīng)用和在即時(shí)通信協(xié)議中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：基于身份加密；基于身份簽名；匿名性；廣播加密；基于身份廣播加密II山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthetraditionalpublickey
6、cryptosystem,thebindingbetweenauser’sidentityandpublickeyisimplementedthroughadigitalcertificateissuedbythecertifyingauthority(CA)．However,themanagementofdi【酉talcertificatesrequireshighcomputationandstorage，whichmakesthewholeprocessverycomplexandaggravatesthesyst
7、em’Sburden．Inordertosimplifytheprocessofcertificatemanagement，theconceptofidentity-basedcryptosystemwasintroducedfirstlybyShamirin1984．Insuchacryptosystem,thepublickeyistheuser’sidentityortheinformationderivedfromtheuser’sidentity,andtheprivatekeyisgeneratedbyatr
8、ustedthirdpartycalledprivatekeygenerator畔G)．So，itonlyneedsadirectoryforpublicsystemparameters，ratherthanmaintainingpublickeyforallusers．SinceBonehandFranklinpr
