Orientador: Ricardo Dahab / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_RafaelDantasde_M.pdf: 1379597 bytes, checksum: 3b065d6b67c5440dc00b0e4663d170d3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta tese é apresentada uma visão do campo de Assinaturas de Chave Pública sem Certificados (CL-PKC), resultado final de pesquisa empreendida durante o mestrado do autor na Universidade Estadual de Campinas. A abordagem aqui contida tem como principal base a Segurança Demonstrável; analisamos os modelos de segurança de CL-PKC, os esquemas já propostos na literatura, e suas demonstrações de segurança. Contribuímos também alguns novos resultados para a área, especificamente: o estudo da aplicabilidade do Lema da Bifurcação 'a esquemas de CL-PKC (§ 4.3.3); o algumas pequenas otimizações a esquemas seguros (§ 4.4.1); o demonstração de segurança para um esquema cuja segurança ainda era um problema em aberto (§ 4.4.2); o explicação de falhas em demonstrações de segurança de alguns esquemas (§ 4.4.4, § 4.4.5, § 4.4.7); o um ataque desconhecido a um esquema anteriormente suposto seguro (§ 4.4.4); o proposta de um modelo de segurança para agregação de assinaturas no modelo CLPKC (§ 5.4); o proposta de um novo esquema de assinaturas CL-PKC que permite agregação, assim como sua prova de segurança (§ 5.2) / Abstract: In this thesis is presented a broad view of the field of Certificateless Public Key Signatures (CL-PKC), final result of the research undertaken by the author during his masters at the Campinas State University. Our approach is strongly based on the ideas behind Provable Security; we analyze the security models for CL-PKC, all schemes available in the literature, and their security proofs. We also contribute a few novel results, namely: o applicability of the Forking Lemma in the CL-PKC paradigm (§ 4.3.3); o small optimizations to secure schemes (§ 4.4.1); o security proof for a scheme whose security was an open problem (§ 4.4.2); o investigation of the problems in the security proofs of a few schemes (§ 4.4.4, § 4.4.5, § 4.4.7); o an attack on a scheme previously thought to be secure (§ 4.4.4); o proposal of a security model for aggregation of signatures in the CL-PKC paradigm (§ 5.4); o proposal of a new scheme for Certificateless Signatures that allows aggregation, along with its security proof (§ 5.2) / Mestrado / Sistemas de Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Ricardo Dahab / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_EduardoMoraesde_M.pdf: 1060073 bytes, checksum: 349e64f9f2a5456f3af935607dfa5e3d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A criptografia baseada em identidades representa uma alternativa ao modelo de certificação digital, exigindo menor esforço para solucionar o problema de autenticidade da chave pública, mas perdendo a custódia da chave privada, que será gerada por uma autoridade de confiança. O modelo de criptografia sem certificados soluciona o problema da custódia da chave privada sem a utilização de certificados digitais. Neste modelo, o usuário tem a posse de uma parte da chave privada e com isso a chave pública passa a ser constituída de uma parte gerada pela autoridade de confiança e uma parte gerada pelo usuário. A cifrassinatura é uma primitiva criptográfica que reúne as vantagens do ciframento e da assinatura em uma única operação, permitindo maior eficiência e segurança. A literatura possui diversas propostas de ciframento sem certificados e assinatura sem certificados, mas não tem uma proposta genérica de cifrassinatura sem certificados. Este trabalho propõe um protocolo de cifrassinatura sem certificados eficiente, que pode ser implementado usando dois emparelhamentos bilineares. Considerando a importância de emparelhamentos bilineares para a construção do protocolo proposto, este trabalho apresenta os conceitos matemáticos necessários para a obtenção de emparelhamentos bilineares eficientes e resistentes a ataques ao problema do logaritmo discreto sobre a curva elíptica e sobre o corpo de extensão resultante do cálculo do emparelhamento bilinear. São apresentados também algoritmos eficientes para aritmética de precisão arbitrária, aritmética de curvas elípticas e cálculo de emparelhamentos. Além disso, são discutidos modelos formais de segurança, como por exemplo o modelo do oráculo aleatório. Finalmente, o modelo de criptografia baseada em identidades e o modelo de criptografia sem certificados são discutidos e com isso é possível apresentar a proposta de cifrassinatura sem certificados e argumentar que esta proposta _e segura e eficiente / Abstract: Identity based cryptography is an alternative to digital certification, which requires less computational effort to solve the problem of public key authenticity. On the other hand, identity based cryptography has the problem of key escrow, because the private key is generated by a trust authority. The certificateless cryptography model solves the key escrow problem without digital certificates. In this model, the user computes a parcial private key that is used to compose the entire private key. In the same way, the public key has two parts: one generated by the user and the other generated by the trust authority. Signcryption is a cryptographic primitive that has the advantages of encryption and signature together in a single operation, allowing the construction of secure and efficient protocols. The literature has many certificateless encryption and certificateless signature protocols, but there is no generic and efficient certificateless signcryption scheme. This work proposes an efficient certificateless signcryption protocol, that can be implemented with just two bilinear pairings. Considering the importance of bilinear pairings for the construction of the proposed protocol, this work presents the mathematical concepts for efficient bilinear pairings, that can resist against discrete logarithm atacks on the elliptic curve and on the extension field. This works also presents efficient algorithms for big number arithmetic, elliptic curve arithmetic and the Miller algorithm for pairings. It also presents formal security models, such as the random oracle model. Finally, identity based cryptography and certificateless cryptography models are defined and the proposed certificateless signcryption scheme is presented and we argue that it is secure and eficient, although no formal proof is given / Mestrado / Criptografia / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Ricardo Dahab / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_ErickNogueirado_M.pdf: 1495712 bytes, checksum: 78071cf5caaca7655f9e7fd705e3fb92 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A criptografia de chave pública está cada vez mais presente nos sistemas computacionais, provendo a estes diversas propriedades de segurança, dentre as quais: confidencialidade, integridade, autenticidade e irretratabilidade. O modelo de criptografia de chave pública explicitamente certificado é o mais comumente empregado, e compreende uma infraestrutura de chave pública (PKI) composta por procedimentos, hardware, software e pessoal administrativo para a sua operação. Tal infraestrutura é complexa e onerosa, o que torna o seu uso proibitivo em diversas situações. Neste trabalho foram abordados paradigmas de criptografia de chave pública alternativos ao paradigma PKI, com foco no paradigma sem certificados. Dentro deste paradigma, e com ênfase em segurança demonstrável, foram estudados os esquemas de cifrassinatura, os quais provêem eficientemente e simultaneamente as propriedades da encriptação de chave pública com as propriedades da assinatura digital: confidencialidade, integridade, autenticidade e irretratabilidade. Este trabalho tem como contribuições: (i) ataque contra a propriedade de indistinguibilidade do IBSC McCullagh-Barreto [MB04], (ii) proposta de correção do esquema CLSC Barbosa-Farshim [BF08], o qual havia sido quebrado por Selvi et al [SVR10b], (iii) exposição sistemática sobre segurança demonstrável, criptografia de chave pública sem certificados e cifrassinatura sem certificados / Abstract: Public-key cryptography is ever more present on computational systems, providing them several security properties, including: confidentiality, integrity, authenticity and nonrepudiation. The explicitly certified public-key cryptography model is the most commonly employed one, and it consists of a public-key infrastructure (PKI) which requires procedures, hardware, software and management personnel for its operations. Such infrastructure is complex and costly, making its use prohibitive in many cenarios. This work approached alternative paradigms for public-key cryptography, with focus on the certificateless paradigm. On this paradigm, and with emphasis on provable security, we studied signcryption schemes, which provide efficiently and simultaneously the properties of public-key encryption with those of digital signature: confidentiality, integrity, authenticity and non-repudiation. This work has the following contributions: (i) attack against the indistinguishability property of IBSC McCullagh-Barreto [MB04] (ii) correction for the CLSC Barbosa- Farshim [BF08], which had been broken by Selvi et al [SVR10b], (iii) systematic exposition about provable security, certificateless public-key cryptography and certificateless signcryption / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação