基于公鑰的廣播加密研究.pdf

1、廣播加密(BE)由Fiat和Naor在1993年提出,是一種在不安全信道上傳輸數(shù)字信息給多個(gè)用戶的密碼系統(tǒng),它能夠使廣播中心根據(jù)需要任意選取不同的廣播群組子集進(jìn)行廣播加密,從而以一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式安全高效地實(shí)現(xiàn)消息的保密傳輸。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展,廣播加密在數(shù)字媒體傳輸及版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用需求,這些需求使得對(duì)該領(lǐng)域的研究越加廣泛和深入,雖然廣播加密技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的成果,可是針對(duì)不同應(yīng)用背景的具有一定特性的廣播

2、加密方案仍需進(jìn)一步的探討,廣播加密方案的效率仍需進(jìn)一步的提高。
　　 本文的研究主要分為兩部分內(nèi)容,首先介紹了廣播加密技術(shù)的發(fā)展概況,分別介紹了一個(gè)基于對(duì)稱密碼的廣播加密方案和一個(gè)基于公鑰密碼的廣播加密方案,分析了他們所使用的基本技術(shù)。接著根據(jù)新的應(yīng)用背景,提出了動(dòng)態(tài)廣播加密的概念,以往的廣播加密系統(tǒng)中,其廣播群組是在系統(tǒng)建立之初就唯一確定的。系統(tǒng)一旦建立,新用戶就不能再加入到系統(tǒng)中去。要想加入新用戶,就必須建立一個(gè)全新的廣播系

3、統(tǒng),即重新定義廣播群組,重新執(zhí)行Setup操作。這在計(jì)算上是非常復(fù)雜的,而動(dòng)態(tài)廣播加密方案允許用戶在系統(tǒng)建立之后實(shí)時(shí)的加入到系統(tǒng)中來,這對(duì)某些特殊的廣播環(huán)境來說是非常有意義的。如對(duì)于如付費(fèi)視頻點(diǎn)播,軍事通信等新用戶隨時(shí)可能加入的應(yīng)用環(huán)境有著重要的意義。同時(shí)本文對(duì)提高動(dòng)態(tài)廣播加密方案的計(jì)算效率做了一定的研究,并取得了如下成果:
　　 (1)改進(jìn)DPP方案,通過在系統(tǒng)公鑰中設(shè)置一個(gè)虛擬點(diǎn)使得在加密運(yùn)算中不需要使用復(fù)雜的函數(shù)運(yùn)算來計(jì)算

4、會(huì)話密鑰SK,使得加密運(yùn)算效率較DPP有較大提高。同時(shí),系統(tǒng)公鑰也不需要再保留相應(yīng)的用來計(jì)算SK的信息,使得系統(tǒng)公鑰存儲(chǔ)量大大降低。
　　 (2)通過靈活運(yùn)用aggregate函數(shù)運(yùn)算,設(shè)計(jì)出一個(gè)新的更加高效的動(dòng)態(tài)廣播加密方案。在DPP方案中,加解密協(xié)商會(huì)話密鑰是以P=1/(γ+x1)…(γ+xr)G為基礎(chǔ)的,加密需要進(jìn)行2r2次加法群的數(shù)量乘運(yùn)算,解密需要進(jìn)行約r2次加法群的數(shù)量乘運(yùn)算；而在本方案中,以(1/(γ+x1))+·