一種條件廣播代理沖加密方案

葛運(yùn)龍　黃正興　鄧小莉

摘 要 構(gòu)造了新的基于身份的條件廣播代理重加密方案。該方案通過在生成重加密密鑰過程中加入特殊條件，限制了代理者的重加密權(quán)限；授權(quán)者無需針對不同受理者生成代理重加密密鑰，而密文能夠被直接再次地廣播，提高了運(yùn)算效率。

關(guān)鍵詞 廣播 代理重加密 重加密密鑰

中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

針對當(dāng)現(xiàn)用通信網(wǎng)絡(luò)受到破壞，需要借用第三方網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)通信時要確保密文保密性的問題，構(gòu)造了一種基于身份的條件廣播代理重加密方案。授權(quán)者通過在生成重加密密鑰過程中加入條件，來限制代理者的重加密權(quán)限過大的問題，使授權(quán)者的密文能夠在網(wǎng)絡(luò)中由第三方通信服務(wù)器再次廣播以確保重要通信，并且只有符合特定條件的接收端才能對密文解密，確保了通信的暢通和高效。

1系統(tǒng)初始化算法（Setup）

設(shè)G是一個N階混合雙線性群。設(shè)最大接收者數(shù)量為m，PKG隨機(jī)選擇及g∈G，u∈Gn+1及%Z1，%Z2，%Z3，%Z4∈Z%j*，%[1=g%Z1，%[2=g%Z2，%[3=g%Z3，%[4=g%Z4，定義函數(shù)F（x）=gxh，h∈RG；抗碰撞哈希函數(shù)H：Gn+1讃1，0}n→G，滿足H（u，ID）=u[0]nj=1u[j]IDi[j]（對于哈希函數(shù)的定義參照文獻(xiàn)，其中IDi[j]表示第i個用戶身份串的第j個比特）。則公共參數(shù)為，而主密鑰為：%Z1，%Z2，%Z3，%Z4。

2密鑰生成算法（KeyGen）

輸入用戶的身份IDi∈{1，0}k，隨機(jī)選取%dk1，%dk2∈Zp，則相應(yīng)于身份IDi的私鑰為：

di={di，0，di，1，di，2，di，3，di，4}

={g%dk%Z1%Z2+%dk，2%Z3%Z4，hi-%dk%Z1%Z2，hi-%dk1%Z1，hi-%dk2%Z4，hi-%dk2%Z3，}

計(jì)算：%g·e（H（u，IDj），di，0），

di，*中的i指當(dāng)前正在進(jìn)行操作的用戶序號，di，*表示第i個用戶的第*個私鑰，在之后不再贅述，hi=H（u，IDi）（s∈ZN，%g∈RGT，i=1.……%b）公布公共參數(shù)：

%g·e（H（u，IDj），di，0）s，hsi。

3加密算法（Enc）

當(dāng)廣播者IDs想要發(fā)送消息M給接收用戶集合{IDR，i=1.……%b}時，選取條件%r和隨機(jī)數(shù)s1，s2∈ZN，并計(jì)算密文如下：

4重加密密鑰生成算法（ReKeyGen）

選擇想要轉(zhuǎn)發(fā)消息的接收用戶集合{IDs，i=1.……%b}隨機(jī)選取，計(jì)算：

（其中）

5重加密算法（ReEnc）

選擇想要轉(zhuǎn)發(fā)消息的接收用戶集合{IDs，i=1.……%b}，利用重加密密鑰和第二層密文，計(jì)算第一層密文為：

6第II層密文解密算法（Dec II）

當(dāng)合法用戶群{IDR，i=1.……%b}中的用戶IDi收到有效密文C，用戶IDi用其私鑰進(jìn)行解密，若可以解密，則解密算法如下：

（1GT指群中的單位元，在之后不再贅述）若其成立，輸出M=0，否則輸出M=1。

7第I層密文解密算法（Dec I）

當(dāng)合法用戶群{IDRi，i=1.……%b}中的用戶IDi收到有效密文C，用戶IDi用其私鑰進(jìn)行解密，若可以解密，則解密算法如下：

本文針對現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對信息存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程中的具體問題，以及代理重加密密碼體制中存在的不足提出該方案。結(jié)合基于身份的密碼體制、廣播加密以及條件代理重加密，提出了一個基于身份的條件廣播代理重加密方案，并證明了其在標(biāo)準(zhǔn)模型下是CPA安全的。該方案可以用來保證在已有通信網(wǎng)絡(luò)受到破壞時，借用第三方通信網(wǎng)絡(luò)對秘密信息的正常傳達(dá)，并且只有符合條件的身份型用戶才能解密密文。

參考文獻(xiàn)

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