沈雨祥的实习报告

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1、04008030沈雨祥生产实习个人总结报告姓名：沈雨祥学号：04008030实习单位：东南大学信息安全研究中心实习日期：2011-06-20——2011-07-20指导老师：胡爱群04008030沈雨祥目录IBE（IdentityBasedEncryption）简介3原理概述：3特点概述：3算法实现4Setup：系统参数建立4Extract：对给定的字符串生成密钥5Encrypt:对原文和公钥Id进行加密5Decrypt：设为密文进行解密5安全性分析5MIRACL大数库简介5基于身份的安全邮件认证体系设计与分析6邮件加密方案与

2、代码实现6仿真检验7功能分析7综述8参考资料8附录A——竞赛经历与感想81、如何进行消息加密解密82、如何调试程序93、如何设置加密消息格式9我们的照片1004008030沈雨祥一种基于身份的邮件加密与认证方法沈雨祥东南大学吴健雄学院南京江苏211189摘要：电子邮件在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，然而，传统的邮件发送接收协议smtp与pop3等对于邮件安全性并没有给予特别的关注。传统的KDC与证书方式也因需要一个极具权威的第三方存在而难以适用于大众化的邮件传输。本文讨论了一种基于身份的邮件加密与认证方法，利用邮件地

3、址作为公钥进行传统密钥的分配，使用msmtp与mutt联合搭建邮件客户端，可以有效地解决以上问题，并且可以方便地扩展出防垃圾邮件，防重发，黑白名单等实用功能。IBE（IdentityBasedEncryption）简介原理概述：基于身份标识的加密算法IBE由Shamir于1984年首先提出。这种加密算法的基本思想是公钥可以是任何唯一的字符串，如email地址、身份证或其他标志，它的优点是公钥是可识别的，不需要通常PKI系统的证书发放，同时可以以椭圆曲线形式实现该算法。IBE加密方案的安全性建立在CDH(Computa-tion

4、alDiffie．Henman)困难问题的一个变形之上,称之为BDH(Bilinear-Diffie-Hellman)问题。IBE的核心是使用了超奇异椭圆曲线上的一个双线性映射(Weilpairing)。双线性映射是对修正后的Weil对和Tate对的总结和抽象，是第一个实用的IBE方案口]之所以成功的关键，因而在2001年后的大部分IBE方案中都得到了应用.令G1和G2分别是两个大素数口阶加法循环群和乘法循环群．称满足以下条件的映射为双线性映射，条件如下：(1)双线性性：对，和，有成立。(2)非退化性：若P为群G1的生成元，则

5、是G2的生成元。(3)可计算性：在有效时间内可计算。特点概述：基于IBE的邮件加密与认证方案有如下特点：1、发送者可以将邮件发送给一个还没有建立自己的公钥的人。2、发送者可以将邮件发送给任何人而无需先获得对方的证书。3、发送者可以发送一种只可以在特定时限内阅读的邮件。04008030沈雨祥4、系统（如果选择使用一个高层系统的话）可以经常性的刷新各方私钥。算法实现上图是算法的总体框架，但事实上，如果不希望经常性的刷新各方私钥，PKG将是不必要的，只需要将PKG的MasterPublicKey公开并将各方私钥由自己保管（实际中也就

6、是这么做的）即可，Alice给Bob发送邮件时只需知道MPK即可计由Bob邮件地址获得其公钥。下面介绍一种IBE的算法实现，该算法分为四个部分setup,extract,encrypt,decrypt。分别负责系统参数的建立，密钥提取，明文加密，密文解密功能。Setup：系统参数建立Step1：PKG选择素数P，找一条满WDH安全假设的超奇异椭圆曲线E／GF(P)，E／GF(p)的g阶子群G,G的生成元P，双线性映射。Setp2：随机取,计算。Step3：选择散列函数，明文空间为，密文空间为。输出系统公共参数为04008030

7、沈雨祥为主密钥MasterKey。Extract：对给定的字符串生成密钥Step4:计算。Step5：取密钥为。Encrypt:对原文和公钥Id进行加密Step6:计算。Step7:随机取，加密的密文为：，其中。Decrypt：设为密文进行解密Step9：应用密钥，计算原文。安全性分析基于身份的密码体制是建立在椭圆曲线密码学（ECC）的基础上的，相对于RSA等密码体制来说，椭圆曲线密码体制出现较晚，已成为今年来安全领域中的研究热点之一。ECC体制的安全性基础是有限域中椭圆曲线上得到点群中的离散对数问题（ECDLP）。目前的研究

8、结果是解决椭圆去县里散文体比有限域上的离散对数问题更加困难。ECDLP被认为是指数级的难度，而RSA是亚指数级的。在椭圆曲线密码体制中使用较小的密钥，可以达到使用更大的有限域的密钥同样的安全性。RSA、DL与EC密码体制的参数的规模（密钥的规模）的比较如下所示。MIRACL大