基于身份标识的密码体制 及其在安全电子邮件的应用

刘镪+++王胜男

【摘要】近年来，基于身份标识的密码体制成为密码研究领域的一个热点。本文介绍了基于身份标识的密码学原理及其优缺点，并描述了其在安全电子邮件中的应用。

【关键词】基于身份的密码体制；IBE；电子邮件

1引言

1976年，美国密码学家Diffie和Hellman提出了公钥密码体制的思想，这是密码学上一个重要的里程碑。公钥密码体制不仅具有加密的功能，同时还有认证的功能。在公钥体制架构下，加密和解密分别使用不同的密钥，其中加密密钥（即公钥）是可以公开的，而解密密钥（即私钥）只有解密人自己知道，非法使用者是无法根据公开的加密密钥来推算出解密密钥的。加密密钥的公开使用，使得密钥的分配和管理比对称密码体制更简单。

在传统的公钥密码学中，公钥是与身份无关的随机字符串，存在如何确认公钥真实性的问题。这需要一个可信赖的第三方CA（Certificate Authority），又称证书机构，向系统中的各个用户发行公钥证书。公钥证书上CA的签名可把用户的身份和其公钥紧密地联系起来。在这种架构下，CA机构是一个重要部门，负责用户公钥证书生命周期的每一个环节：生成、签发、存储、维护、更新、撤销等。这种需要证书的密码体制被称为基于证书的公钥密码体制（PKI）。然而，PKI证书管理复杂，需要建造复杂的CA系统，且证书发布、吊销、验证和保存需要占用较多资源，这就限制了PKI在实时和低带宽环境中的广泛应用。

2基于身份标识的密码体制

为了简化传统的PKI公钥体系架构中CA对用户证书的管理，Shamir于1984年提出了基于身份标识的密码学（IBC）的思想。……