《電子技術(shù)應(yīng)用》
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具有固定長(zhǎng)度密文的廣播加密方案
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第9期
國(guó)佃利1，楊鵬飛1，劉家磊2，王 萍3，宋寧寧1
1.中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京100083； 2.安陽(yáng)師范學(xué)院 軟件學(xué)院，河南 安陽(yáng)455000；3.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司北京市分公司，北京100052
摘要： 廣播加密方案可建立一對(duì)多的密態(tài)數(shù)據(jù)傳輸通道，消息發(fā)送者可在執(zhí)行加密操作前創(chuàng)建授權(quán)用戶(hù)集合，惟有授權(quán)用戶(hù)才能對(duì)接收到的廣播密態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。利用素?cái)?shù)階非對(duì)稱(chēng)雙線(xiàn)性映射構(gòu)造了標(biāo)準(zhǔn)模型下靜態(tài)安全的公鑰廣播加密方案，密文擴(kuò)展量與用戶(hù)密鑰擴(kuò)展量為O(1)，公鑰擴(kuò)展量為O(N)(N表示廣播加密系統(tǒng)內(nèi)用戶(hù)總數(shù))。與之前相關(guān)方案相比，該方案能夠在簡(jiǎn)單的非交互式安全假設(shè)下取得標(biāo)準(zhǔn)模型下靜態(tài)安全性，并且取得最優(yōu)化的密文與用戶(hù)密鑰擴(kuò)展量。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN914；TP309.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200857
中文引用格式： 國(guó)佃利，楊鵬飛，劉家磊，等. 具有固定長(zhǎng)度密文的廣播加密方案[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(9)：55-58.
英文引用格式： Guo Dianli，Yang Pengfei，Liu Jialei，et al. Broadcasting encryption scheme with constant ciphertext overhead[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(9)：55-58.
Broadcasting encryption scheme with constant ciphertext overhead
Guo Dianli1，Yang Pengfei1，Liu Jialei2，Wang Ping3，Song Ningning1
1.The 6th Research Institute of China Electronics Corporation，Beijing 10083，China； 2.School of Software Engineering，Anyang Normal University，Anyang 455000，China； 3.China Unicom Beijing Branch，Beijing 100052，China
Abstract： Broadcasting encryption enables to establish a secrecy channel for distributing ciphered messages, the broadcaster adaptively chooses the set of authorized users before executing encryption operation, and only the authorized users could decrypt the received ciphered broadcast. This paper devises a public key broadcasting encryption construction with prime order asymmetric bilinear maps and proves it is static secure in the standard model. In the proposed construction, the overhead of ciphertexts and user secret keys are O(1), the public key overhead is O(N) in the total user number N. Compared with other related constructions, the proposal achieves static security based on non-interactive security assumption with the optimal overhead of ciphertexst and user secret keys.
Key words : broadcasting encryption；standard model；static security；overhead

0 引言

    廣播作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾绞?，在有線(xiàn)電視、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)通信中有著廣泛的應(yīng)用。廣播加密繼承了廣播中“一對(duì)多”的數(shù)據(jù)傳輸形式，是一種在不安全的信道中向指數(shù)量級(jí)用戶(hù)發(fā)送密態(tài)數(shù)據(jù)的密碼技術(shù)，指定授權(quán)集合中的用戶(hù)可恢復(fù)出加密密鑰，進(jìn)而完成密態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。即使全部非授權(quán)用戶(hù)貢獻(xiàn)出用戶(hù)密鑰，也無(wú)法通過(guò)獲得廣播數(shù)據(jù)加密密鑰，該廣播加密方案被認(rèn)為能夠抵抗完全合謀攻擊。

    廣播加密方案的安全性可根據(jù)攻擊模型定義分為兩種類(lèi)型：靜態(tài)安全性與自適應(yīng)安全性，滿(mǎn)足上述兩種安全性的方案均能夠抵抗完全合謀攻擊。在靜態(tài)安全模型中，攻擊者在知曉系統(tǒng)公鑰前需公布挑戰(zhàn)的授權(quán)集合，而自適應(yīng)安全模型中則沒(méi)有類(lèi)似限制，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)安全性往往需要犧牲部分加解密效率及大幅提升參數(shù)擴(kuò)展量。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)廣播加密系統(tǒng)是目前廣播加密最為廣闊的應(yīng)用方向，如何提升其加解密效率與降低參數(shù)擴(kuò)展量是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。





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作者信息：

國(guó)佃利1，楊鵬飛1，劉家磊2，王  萍3，宋寧寧1

(1.中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京100083；

2.安陽(yáng)師范學(xué)院 軟件學(xué)院，河南 安陽(yáng)455000；3.中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司北京市分公司，北京100052)




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