基于身份的分層廣播加密研究.pdf

1、廣播一對多的通信模式相比于以往點對點的通信模式具有更高的通信效率，更廣泛的應用。廣播加密是保障廣播通信中信息安全的重要手段?；谏矸莸膹V播加密不必使用公鑰證書，簡化了公鑰基礎(chǔ)設(shè)施，因而具有較高的實用性。在基于身份的廣播加密中，廣播者利用授權(quán)用戶的身份信息對明文消息進行加密，隨后將密文在公共信道上進行廣播，只有授權(quán)用戶可以正確地解密廣播密文得到明文消息，非授權(quán)用戶不能得到任何有用的信息。
　　隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸增大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越

2、復雜化，傳統(tǒng)的廣播加密效率低、負載過重，不適合應用在結(jié)構(gòu)復雜且用戶數(shù)量較多的網(wǎng)絡(luò)中。基于身份的分層廣播加密的提出很好地解決了這個問題。在基于身份的分層廣播加密中，所有用戶呈樹狀分布，每層用戶節(jié)點都可以為它的下一層用戶節(jié)點生成并分發(fā)私鑰，解決了單一私鑰生成中心負載過重、容易成為瓶頸的問題，且通信效率高，更適合應用在結(jié)構(gòu)復雜的網(wǎng)絡(luò)中。此外，隨著人們對個人隱私保護的越來越重視，對廣播加密匿名性的研究變得越來越重要。在一些特定的場景中，廣播方案

3、的匿名性和廣播信息的加密具有相同的重要性和價值。在匿名的基于身份的廣播加密中，攻擊者不能得到接收者的任何身份信息，良好地保護了用戶的隱私?；谝陨蠁栴}，我們提出了相關(guān)的方案。
　　首先，我們對基于身份的廣播加密的基本算法和安全模型進行了詳細的研究，并對基于身份的分層廣播加密的算法、安全模型以及經(jīng)典方案做了相應的研究，這些為設(shè)計高效的分層架構(gòu)下基于身份的廣播加密方案奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　其次，基于對 Li等人方案的分析，論文

4、提出了改進方案，一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基于身份的分層廣播加密方案，與原方案相比，本方案縮短了密文長度、提高了加解密計算效率，并且具有更高的安全性，在隨機預言機模型下滿足 IND-ID-CCA2安全。此外，將本方案與其他同類方案進行了對比，發(fā)現(xiàn)我們的方案具有較高的效率和較低的花費，因而更適合應用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。
　　然后，論文基于雙系統(tǒng)加密的理念，利用混合階雙線性群的特性提出了一種匿名的基于身份的分層廣播加密方案，不僅實現(xiàn)了分層