具有固定长度密文的广播加密方案
2021年电子技术应用第9期
国佃利1，杨鹏飞1，刘家磊2，王 萍3，宋宁宁1
1.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京100083； 2.安阳师范学院 软件学院，河南 安阳455000；3.中国联合网络通信有限公司北京市分公司，北京100052
摘要： 广播加密方案可建立一对多的密态数据传输通道，消息发送者可在执行加密操作前创建授权用户集合，惟有授权用户才能对接收到的广播密态数据进行解密。利用素数阶非对称双线性映射构造了标准模型下静态安全的公钥广播加密方案，密文扩展量与用户密钥扩展量为O(1)，公钥扩展量为O(N)(N表示广播加密系统内用户总数)。与之前相关方案相比，该方案能够在简单的非交互式安全假设下取得标准模型下静态安全性，并且取得最优化的密文与用户密钥扩展量。
中圖分類號： TN914；TP309.7
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200857
中文引用格式： 國佃利，楊鵬飛，劉家磊，等. 具有固定長度密文的廣播加密方案[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200857
中文引用格式： 國佃利，楊鵬飛，劉家磊，等. 具有固定長度密文的廣播加密方案[J].電子技術應用，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
廣播作為數據傳輸的重要方式，在有線電視、衛星通信、移動通信、計算機通信中有著廣泛的應用。廣播加密繼承了廣播中“一對多”的數據傳輸形式，是一種在不安全的信道中向指數量級用戶發送密態數據的密碼技術，指定授權集合中的用戶可恢復出加密密鑰，進而完成密態數據轉換。即使全部非授權用戶貢獻出用戶密鑰，也無法通過獲得廣播數據加密密鑰，該廣播加密方案被認為能夠抵抗完全合謀攻擊。
廣播加密方案的安全性可根據攻擊模型定義分為兩種類型：靜態安全性與自適應安全性，滿足上述兩種安全性的方案均能夠抵抗完全合謀攻擊。在靜態安全模型中，攻擊者在知曉系統公鑰前需公布挑戰的授權集合，而自適應安全模型中則沒有類似限制，實現自適應安全性往往需要犧牲部分加解密效率及大幅提升參數擴展量。實時數據廣播加密系統是目前廣播加密最為廣闊的應用方向，如何提升其加解密效率與降低參數擴展量是亟待解決的關鍵問題。
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作者信息：
國佃利1，楊鵬飛1，劉家磊2，王 萍3，宋寧寧1
(1.中國電子信息產業集團有限公司第六研究所，北京100083；
2.安陽師范學院 軟件學院，河南 安陽455000；3.中國聯合網絡通信有限公司北京市分公司，北京100052)
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