論文の概要: Provably Secure Non-interactive Key Exchange Protocol for Group-Oriented Applications in Scenarios with Low-Quality Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.00073v1
- Date: Fri, 21 Jun 2024 09:49:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-07 13:34:23.978532
- Title: Provably Secure Non-interactive Key Exchange Protocol for Group-Oriented Applications in Scenarios with Low-Quality Networks
- Title（参考訳）: 低品質ネットワークシナリオにおけるグループ指向アプリケーションのためのおそらく安全な非対話鍵交換プロトコル
- Authors: Rui Zhang, Lei Zhang,
- Abstract要約: 非インタラクティブキー交換(NIKE)は、2つまたは複数のパーティが相互作用を必要とせずに(グループ)セッションキーを導出することを可能にする。
動的グループにおけるセキュアな通信のためのセキュアで効率的なNIKEプロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.986730976775437
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Non-interactive key exchange (NIKE) enables two or multiple parties (just knowing the public system parameters and each other's public key) to derive a (group) session key without the need for interaction. Recently, NIKE in multi-party settings has been attached importance. However, we note that most existing multi-party NIKE protocols, underlying costly cryptographic techniques (i.e., multilinear maps and indistinguishability obfuscation), lead to high computational costs once employed in practice. Therefore, it is a challenging task to achieve multi-party NIKE protocols by using more practical cryptographic primitives. In this paper, we propose a secure and efficient NIKE protocol for secure communications in dynamic groups, whose construction only bases on bilinear maps. This protocol allows multiple parties to negotiate asymmetric group keys (a public group encryption key and each party's decryption key) without any interaction among one another. Additionally, the protocol supports updating of group keys in an efficient and non-interactive way once any party outside a group or any group member joins or leaves the group. Further, any party called a sender (even outside a group) intending to connect with some or all of group members called receivers in a group, just needs to generate a ciphertext with constant size under the public group encryption key, and only the group member who is the real receiver can decrypt the ciphertext to obtain the session key. We prove our protocol captures the correctness and indistinguishability of session key under k-Bilinear Diffie-Hellman exponent (k-BDHE) assumption. Efficiency evaluation shows the efficiency of our protocol.
- Abstract（参考訳）: 非インタラクティブキー交換(NIKE)は、2つまたは複数のパーティ(公開システムのパラメータと互いの公開鍵を単に知っているだけ)が、相互作用を必要とせずに(グループ)セッションキーを導出することを可能にする。
近年、NIKEが重要視されている。
しかし、既存のNIKEプロトコルの多くは、コストのかかる暗号技術(例えば、マルチリニアマップと識別不能な難読化)を基盤としており、実際に使われた場合の計算コストが高いことに留意する。
したがって、より実用的な暗号プリミティブを使用することで、マルチパーティのNIKEプロトコルを実現することは難しい課題である。
本稿では,動的グループにおけるセキュアな通信のためのセキュアかつ効率的なNIKEプロトコルを提案する。
このプロトコルにより、複数のパーティが非対称なグループキー(公開グループ暗号化キーと各パーティの復号鍵)を相互にやりとりすることなく交渉することができる。
さらに、このプロトコルは、グループ外のパーティやグループメンバーがグループに参加または離脱した場合、効率的で非インタラクティブな方法でグループキーの更新をサポートする。
さらに、グループ内の受信者と呼ばれるグループメンバーの一部または全部と接続しようとする送信者(グループ外であっても)と呼ばれる当事者は、公開グループ暗号化キーの下で一定の大きさの暗号文を生成する必要があり、実際の受信者であるグループメンバーのみが暗号文を復号してセッションキーを取得することができる。
我々は,k-Bilinear Diffie-Hellman exponent (k-BDHE) の仮定により,セッションキーの正当性と不明瞭性を証明した。
効率評価は、我々のプロトコルの効率を示す。
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