KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권2호
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pp.1043-1063
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2019
With delegating proxy to process data before outsourcing, data owners in restricted access could enjoy flexible and powerful cloud storage service for productivity, but still confront with data integrity breach. Identity-based data auditing as a critical technology, could address this security concern efficiently and eliminate complicated owners' public key certificates management issue. Recently, Yu et al. proposed an Identity-Based Public Auditing for Dynamic Outsourced Data with Proxy Processing (https://doi.org/10.3837/tiis.2017.10.019). It aims to offer identity-based, privacy-preserving and batch auditing for multiple owners' data on different clouds, while allowing proxy processing. In this article, we first demonstrate this scheme is insecure in the sense that malicious cloud could pass integrity auditing without original data. Additionally, clouds and owners are able to recover proxy's private key and thus impersonate it to forge tags for any data. Secondly, we propose an improved scheme with provable security in the random oracle model, to achieve desirable secure identity based privacy-preserving batch public auditing with proxy processing. Thirdly, based on theoretical analysis and performance simulation, our scheme shows better efficiency over existing identity-based auditing scheme with proxy processing on single owner and single cloud effort, which will benefit secure big data storage if extrapolating in real application.
Niu, Shufen;Fang, Lizhi;Song, Mi;Yu, Fei;Han, Song
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권9호
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pp.3365-3383
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2021
The rapid growth of data has successfully promoted the development of modern information and communication technologies, which are used to process data generated by public urban departments and citizens in modern cities. In specific application areas where the ciphertext of messages generated by different users' needs to be transmitted, the concept of broadcast encryption is important. It can not only improve the transmission efficiency but also reduce the cost. However, the existing schemes cannot entirely ensure the privacy of receivers and dynamically adjust the user authorization. To mitigate these deficiencies, we propose an efficient, secure identity-based broadcast encryption scheme that achieves direct revocation and receiver anonymity, along with the analysis of smart grid solutions. Moreover, we constructed a security model to ensure wireless data transmission under cloud computing and internet of things integrated devices. The achieved results reveal that the proposed scheme is semantically secure in the random oracle model. The performance of the proposed scheme is evaluated through theoretical analysis and numerical experiments.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권9호
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pp.4742-4770
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2019
Cloud computing provides a broad range of services like operating systems, hardware, software and resources. Availability of these services encourages data owners to outsource their intensive computations and massive data to the cloud. However, considering the untrusted nature of cloud server, it is essential to encrypt the data before outsourcing it to the cloud. Unfortunately, this leads to a challenge when it comes to providing search functionality for encrypted data located in the cloud. To address this challenge, this paper presents a public key encryption with equality test for heterogeneous systems (PKE-ET-HS). The PKE-ET-HS scheme simulates certificateless public encryption with equality test (CLE-ET) with the identity-based encryption with equality test (IBE-ET). This scheme provides the authorized cloud server the right to actuate the equivalence of two messages having their encryptions performed under heterogeneous systems. Basing on the random oracle model, we construct the security of our proposed scheme under the bilinear Diffie-Hellman (BDH) assumption. Eventually, we evaluate the size of storage, computation complexities, and properties with other related works and illustrations indicate good performance from our scheme.
패스워드 기반 인증된 그룹 키 교환 프로토콜은 (안전하지 않다고 여겨지는) 공개 네트워크 상에서 인간이 기억 가능한 패스워드를 공유한 참가자 그룹에게 멀티 캐스트 데이터 무결성과 비밀성을 위해 사용될 세션 키를 제공해준다. 본 논문에서는 패스워드 기반 인증된 그룹 키 교환 프로토콜을 제시하고 결정적 DH 문제와 계산적 DH 문제의 어려움에 근거하여 랜덤 오라클 모델과 이상적 암호화 모델에서 안전성을 증명한다. 이 프로토콜은 상수 번의 통신 라운드가 요구되며 키 공유를 위해 단지 사용자마다 O(1)번의 모둘라 지수 승을 요구한다. 따라서 매우 효율적이며 참가자 집합의 크기에 독립적이다. 또한 이 프로토콜은 전 방향 안전성을 제공한다.
보통의 공개 열쇠 암호 시스템에서 비밀 열쇠가 노출되면 그 비밀 열쇠로 생성된 암호문이나 서명 등의 해독, 위조가 가능하다. 이런 비밀 열쇠 노출의 위험성은 상대적으로 물리적인 보안이 이루어지지 않은 핸드폰, 스마트카드 등과 같은 열쇠 저장 장치에 가장 큰 위협이 되고 있다. 따라서 현재 비밀 정보가 노출되어도 과거의 비밀 열쇠에 의해 생성된 정보는 안전하게 유지되어야 한다는 전방향 안전성 개념(forward security)은 열쇠교환 프로토콜 및 여러 암호 요소(primitive)들이 필수적으로 만족해야 할 조건이다. 본 논문에서는 Cap Diffie-Hellman 군을 사용하여 전방향 안전성을 만족하는 서명 기법을 제안한다. 제안된 서명 기법은 계산적 Diffie-Hellman 문제의 어려움을 기반으로 선택 메시지 공격 모델에 대한 증명가능한 안전성을 가진다.
키 동의 프로토콜은 가장 기본적이고 널리 사용되는 암호 프로토콜 중 하나이다. 본 논문에서는 bilinear map을 이용한 효율적인 키 동의, 즉 서버와 저 전력 클라이언트를 위한 ID-기반의 인증된 키 동의 프로토콜을 제안한다. 특히 본 논문에서는 저 전력 클라이언트를 고려하여 클라이언트 측의 pairing 연산과 같은 복잡한 연산을 사용하지 않았다. 제안한 키 동의 프로토콜은 signcryption을 이용하며 랜덤 오라클 모델에서 그 안전성을 제공한다.
고전적인 반복 해쉬함수는 다중 충돌 공격에 취약점을 가지고 있다. Gauravaram등은 일반적인 Merkle-Damgard Chain에 accumulation chain을 추가한 3C와 3C+ 해쉬함수를 제안하였다. 이 해쉬함수의 목표는 Joux의 일반적인 공격에 저항성을 갖도록 설계하는 것이다. 그러나 Joux's와 Tuma는 엄격하지 않다는 가정 하에서 다중 충돌 공격에 3C와 3C+ 스킴이 MD 스킴보다 안전성을 갖고 있지 않음을 보였다. 논문에서는 3C 해쉬함수의 안전성을 증대하기 위하여 accumulation chain에 메시지 블록 당 XOR와 XNOR연산을 효과적으로 사용하는 해쉬함수를 제안하였다. 이 방법은 Lucks의 이중 파이프 해쉬함수를 개선한 것이다. 또한, 제안한 이중 파이프 해쉬함수는 다중블록 충돌 공격, 고정점 공격, 그리고 원상공격에 저항성을 갖는다.
Yu, Haiyang;Cai, Yongquan;Kong, Shanshan;Ning, Zhenhu;Xue, Fei;Zhong, Han
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권10호
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pp.5039-5061
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2017
Cloud storage becomes a new trend that more and more users move their data to cloud storage servers (CSSs). To ensure the security of cloud storage, many cloud auditing schemes are proposed to check the integrity of users' cloud data. However, most of them are based on public key infrastructure, which leads to complex certificates management and verification. Besides, most existing auditing schemes are inefficient when user uploads a large amount of data or a third party auditor (TPA) performs auditing for multiple users' data on different CSSs. To overcome these problems, in this paper, we propose an efficient and secure auditing scheme based on identity-based cryptography. To relieve user's computation burden, we introduce a proxy, which is delegated to generate and upload homomorphic verifiable tags for user. We extend our auditing scheme to support auditing for dynamic data operations. We further extend it to support batch auditing in multiple users and multiple CSSs setting, which is practical and efficient in large scale cloud storage system. Extensive security analysis shows that our scheme is provably secure in random oracle model. Performance analysis demonstrates that our scheme is highly efficient, especially reducing the computation cost of proxy and TPA.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권7호
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pp.2512-2529
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2015
Wireless mesh networks (WMNs) provide an efficient and flexible method to the field of wireless networking, but also bring many security issues. A mesh point may lose all of its available links during its movement. Thus, the mesh point needs to handover to a new mesh point in order to obtain access to the network again. For multi-domain WMNs, we proposed a new ID-based signcryption scheme and accordingly present a novel ID-based handover protocol for mesh points. The mutual authentication and key establishment of two mesh points which belong to different trust domains can be achieved by using a single one-round message exchange during the authentication phase. The authentication server is not involved in our handover authentication protocol so that mutual authentication can be completed directly by the mesh points. Meanwhile, the data transmitted between the two mesh points can be carried by the authentication messages. Moreover, there are no restrictions on the PKG system parameters in our proposed multi-domain ID-based signcryption scheme so our handover scheme can be easily applied to real WMNs circumstances. Security of the signcryption scheme is proved in the random oracle model. It shows that our protocol satisfies the basic security requirements and is resistant to existing attacks based on the security of the signcryption. The analysis of the performance demonstrates that the protocol is efficient and suitable for the multi-domain WMNs environment.
본 논문에서는 서로 다른 그룹 및 응용 서비스에서 다수의 아이디 기반 공개키를 사용하되, 하나의 복호키를 이용하여 각 공개키로 암호화된 암호문을 모두 복호화 할 수 있는 불연계성을 갖는 다중 아이디 기반 공개키 암호 시스템을 새롭게 제안한다. 공개키는 서로 불연계성을 갖기 때문에, 공격자가 알려진 공개키를 이용하여 사용자 정보나 행동 패턴을 수집하거나 추적할 수 없으므로, 사용자 프라이버시가 보장되고, 인증서를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 아이디 기반 암호 스킴이 갖는 key escrow문제도 해결하였다. 반면에, 다수의 공개키에 대해서 하나의 복호키가 사용되므로, 복호키의 안전성을 제공하기 위해 복호키 갱신 프로토콜도 함께 제공한다. 마지막으로, 제안한 암호 시스템이 랜덤 오라클 모델에서 선택적 암호문 공격(adaptively chosen-ciphertext attack)에 대해 안전함을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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