تحلیل امنیتی و ارائه نسخه امن طرح امضای فاقد گواهینامه مبتنی بر منحنی بیضوی

بررسی آسیب‌پذیری طرح Karati و همکاران در برابر حملات جعل امضا و ارائه یک نسخه اصلاح‌شده با حفظ کارایی و الزامات امنیتی

طرح‌های امضای فاقد گواهینامه (CLS) با هدف رفع مشکلات مدیریت گواهینامه‌ها در زیرساخت کلید عمومی و همچنین حل مسئله Key Escrow در سیستم‌های رمزنگاری مبتنی بر شناسه معرفی شده‌اند. بسیاری از طرح‌های ارائه شده در این حوزه به دلیل استفاده از توابع Map-to-Point و نگاشت‌های جفتی (Pairings) از کارایی مطلوبی برخوردار نیستند.

در این پژوهش، امنیت طرح ارائه‌شده توسط Karati و همکاران مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده می‌شود که این طرح در برابر حملات دشمن نوع اول (Type-I Adversary) آسیب‌پذیر است. همچنین نسخه‌ای اصلاح‌شده از این طرح ارائه می‌شود که ضمن رفع نقاط ضعف امنیتی، ویژگی‌های عملکردی و مزایای محاسباتی طرح اصلی را حفظ می‌کند.

اگرچه طرح Karati و همکاران به عنوان یک طرح امن و کارآمد معرفی شده بود، اما نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که مهاجم نوع اول با دسترسی به تنها یک پیام و امضای معتبر قادر است امضاهای جدیدی برای پیام‌های دلخواه ایجاد کند. این موضوع امنیت طرح را به طور جدی زیر سؤال می‌برد.

• اثبات ناامن بودن طرح Karati در مدل امنیتی استاندارد CLS.
• ارائه سناریوی کامل حمله جعل امضا توسط دشمن نوع اول.
• طراحی نسخه اصلاح‌شده و مقاوم در برابر حمله.
• حفظ ویژگی‌های عملکردی و کارایی طرح اصلی.
• مناسب برای کاربرد در محیط‌های با محدودیت منابع محاسباتی.
• عدم نیاز به Pairing و توابع هش Map-to-Point.

N. Pakniat and B. A. Vanda, ‘‘Cryptanalysis and improvement of a pairing-free certificateless signature scheme,’’ in Proc. 15th Int. ISC (Iranian Soc. Cryptol.), Conf. Inf. Secur. Cryptol. (ISCISC), Aug. 2018,
pp. 1–5.

مطالعه کامل مقاله

این پژوهش با ارائه تحلیل امنیتی دقیق و معرفی نسخه‌ای امن از طرح CLS مبتنی بر ECC، می‌تواند برای پژوهشگران حوزه رمزنگاری و امنیت اطلاعات منبعی ارزشمند باشد.

📥 دانلود فایل مقاله