針對近代三種數位簽章系統之可證明安全研究---Ring; Signature, Committed Signature, 及Chameleon Signature(I) Practice-Oriented Provable Security on Three Recent Signature Schemes---Ring Signature, Committed Signature, and Chameleon Signature(I)

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題名:	針對近代三種數位簽章系統之可證明安全研究---Ring;Signature, Committed Signature, 及Chameleon Signature(I) Practice-Oriented Provable Security on Three Recent Signature Schemes---Ring Signature, Committed Signature, and Chameleon Signature(I)
作者:	顏嵩銘;許鳳鑾
貢獻者:	資訊工程系
關鍵詞:	可證明安全性;實用導向之可證明安全性;亂數詢問器模型;選擇密文攻擊法;精確安全性;環簽章;契約式簽章;暗門雜湊簽章;資訊科學--軟體
日期:	2005-07-01
上傳時間:	2010-11-30 17:01:54 (UTC+8)
出版者:	行政院國家科學委員會
摘要:	對於任何密碼系統之設計，安全毫無疑問地是最基本的要求。效率僅僅影響密碼系統使用之便利性，而安全卻決定了其能否使用。因此，在任何的密碼系統及密碼應用中，可證明的安全性(Provable Security)皆為一重要性質。八十年代初期，以麻省理工學院的 Goldwasser 以及Micali 教授所領導的前瞻性研究，廣泛地將複雜度理論融入安全性的證明之中。其後的十數年間，許多的密碼學家相繼投入此一系列之研究，且成就了相當之研究成果。一般說來，完整的安全性證明包含了定義、假設、以及推導等三大要件。其中定義即為該密碼機制之目標，包含了安全的定義以及攻擊者的定義。假設即為該密碼機制所根基之假設，包含一個定義完整之計算問題及其他額外的假設。此外，一個完整的證明尚包含了推導，即前兩者之間的轉換(Reduction)。近十數年來，由於電子商務的盛行以及數位化生活中之隱私權所受到的強烈重視，愈來愈多的密碼系統及機制在現實生活中廣泛應用；然而，具有可證明安全性之密碼系統卻鮮少為這些應用所採納。這個事實殘酷地顯示了安全性的理論研究和實際應用間，存在著鴻溝。密碼系統之應用無法避免地以使用者之便利性及效率為首要考量，而具有可證明安全性之系統卻普遍有效率的問題與使用上的限制。深究其原因，主要是之前的對於安全性證明之研究著重在定義的推導，換句話說只針對證明的第一個要件而忽略了後兩者。面對此一缺失，加州大學的Bellare 及Rogaway 教授於九十年代中期提出了兩個相當重要之概念（分別相對於被忽略的後兩者）；(1) 亂數詢問器模型(Random Oracle Model)；(2) 密碼系統之精確安全性(Exact/Concrete Security)。亂數詢問器模型提供了更有效率之密碼系統設計方式，而精確安全為安全性之證明提供量化的比較。相對於 Goldwasser 與Micali 的傳統式可證明安全性，以Bellare 及Rogaway 為首的這一系列研究，稱為實用導向之可證明安全性(Practice-Oriented Provable Security)。在此特別強調，安全性的證明並非一個獨特的研究方向，而是研究方法，一個逐漸成為基本需求之研究方法。我們不難由近年頂尖密碼會議的論文集中發現，此一新興研究方法在進幾年受到不容忽略的重視。可證明的安全性已成為任何新密碼系統之基本要求，若缺少安全性之證明，將受到相當程度的質疑。除此之外，此一研究方法亦激發了相當多值得深入研究的議題。首先，由密碼機制之目的（即由定義的層次）來看，許多新的應用造成了新的需求，換言之，現今密碼機制的目標已不僅僅是藉由數位簽章來達成不可否認性或利用加密以保障機密性如此地單純。再者，由假設的層次來看，以往大都以RSA 函數之不可逆以及解離散對數之難題為基礎假設，而現在還有如DDH, GDH, Strong-RSA 等問題可以應用。值得特別強調的是，目前對於這些假設之間的強弱關係尚缺乏完整之研究，因此以各種不同問題為基礎之系統確實有同時存在之必要。而在推導的層面，由於精確安全的觀念可將安全性量化地衡量，且推導的品質對安全性的證明也有相當大的影響，因此更精準的推導，甚至是最佳化的推導亦是近期密碼學者熱門的研究方向。本計劃將以實用導向之安全性證明為主要之研究方法，並分兩大階段依序進行。第一年包含該研究方法的完整文獻查找與研讀綜整，以及公開金鑰密碼系統中加密及簽章之深入研究。將分別探討以不同問題為機基礎假設的各式系統之安全性證明，並以最佳化之證明以及效率提升為主要目標。第二年將針對環簽章(Ring Signature)、契約式簽章(Committed Signature)、及暗門雜湊簽章(Trapdoor Hash/Chameleon Signature)等三種新形態的簽章系統，於不同之假設之下，分別進行安全性之證明、分析、與探討。研究期間：9308 ~ 9407
關聯:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
顯示於類別:	[資訊工程學系] 研究計畫

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