一种可信安全的层次式基于身份加密系统

王小峰，陈培鑫，周　寰，苏金树

(国防科学技术大学计算机学院，湖南长沙 410073)

一种可信安全的层次式基于身份加密系统

王小峰，陈培鑫，周寰，苏金树

(国防科学技术大学计算机学院，湖南长沙 410073)

本文提出一种可信安全的层次式基于身份加密系统T-HIBE，通过层次式分布化的用户私钥产生，以及私钥用户盲因子、用户私钥编号因子和PKG私钥编号因子技术，解决了层次式私钥生成机构的密钥托管和私钥安全传输问题，支持系统高效的用户身份一次认证和可追责性.基于标准的BDH难题假设，文章证明了基本T-HIBE机制和完全T-HIBE机制分别具有IND-sID-OWE和IND-sID-CCA安全性.

层次化基于身份加密；密钥托管；密钥安全传输；认证可追责；抗串谋

1　引言

针对传统非对称加密机制的公钥随机化问题，Shamir[1]提出基于身份的加密机制(IBE，Identity Based Encryption).通过将用户的身份信息(如姓名、邮件、IP地址等)直接作为用户的公钥，无需通过数字证书绑定用户身份和公钥，从而避免了管理公钥证书带来的开销.Boneh[2]基于双线性对映射，提出了第一个实用的IBE方案.进一步Horwitz和Gentry等人提出层次化的HIBE(Hierarchical IBE)方案，通过高层级用户为低层级子孙用户生成私钥，有效解决了IBE中私钥生成机构PKG(Private Key Generator)负载过重，规模扩展受限等问题.

由于用户私钥由私钥生成机构PKG生成，(H)IBE机制在具体应用时必须面对以下三个问题：

(1)PKG的可信问题，即密钥托管问题，PKG生成并保存用户的私钥信息，可能破坏用户私钥的保密性.

(2)密钥传输问题，用户必须采用安全信道从PKG获取私钥，增加了系统的部署代价.