稻 江 學 報 第 五 卷 第 一 期 二 、 私 鑰 攻 擊 方 面 私 鑰 攻 擊 包 括 共 謀 攻 擊 、 外 來 攻 擊 、 離 開 會 員 的 攻 擊 。 茲 分 述 如 下 : ( 一 )、 共 謀 攻 擊 所 謂 共 謀 攻 擊 就 是 共 謀 者 使 用 公 眾 參 數 , 企 圖 獲 得 一 個 非 共 謀 者 的 私 鑰 函 數 。 當 這 共 謀 者 離 開 系 統 時 , 共 謀 者 可 使 用 偷 得 非 共 謀 者 的 私 鑰 函 數 , 獲 得 新 系 統 小 組 組 鑰 , 這 新 系 統 就 變 成 不 安 全 。 這 個 敘 述 , 被 分 成 子 濾 器 :(1) 無 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 及 (2) 有 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 兩 方 面 來 說 。 為 了 方 便 起 見 , 攻 擊 者 以 攻 擊 第 一 個 小 組 為 例 , 茲 描 述 如 下 .. 1、 無 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 k jv , 當 無 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 時 , 則 子 濾 器 方 程 式 (4), 被 改 為 ( n/ m) j,1 t= 1, t≠v j, t j,1 j,1 SECF ( x) = ∏ ( x − f ( k G )) + sgk mod p, 1≤ j ≤ r . (44) 當 第 一 個 小 組 的 共 謀 者 u j,l 離 開 系 統 之 前 , 他 / 她 能 與 (( n/ m) − 2) 共 謀 者 , 企 圖 偷 得 一 個 非 共 謀 者 u j,a 的 私 鑰 函 數 。 首 先 , 他 / 她 能 設 定 x = 0 在 方 程 式 (44)。 則 方 程 式 (44) 變 為 ( n/ m) j,1 t= 1, t≠v j, t j,1 j,1 SECF (0) = ∏ ( − f ( k G )) + sgk mod p, 1 ≤ j ≤ r (45) 或 ( n/ m) ja , j,1 j,1 j,1 t= 1, t≠v≠a jt , j,1 ( − f ( k G )) = ( SECF (0) −sgk )/ ∏ ( −f( k G )) mod p, 1≤ j≤ r . (46) 當 (( n/ m) − 2) 會 員 提 供 他 / 她 們 的 私 鑰 函 數 f(k j,t G j,1 ) 給 會 員 u j,l , 此 處 1 ≤ j ≤ r及 1 ≤ t ≠ a ≠l ≤ ( n/ m) 。 共 謀 者 能 從 方 程 式 (46) 獲 得 ( − f( k , G ,1))。 ja j 在 共 謀 者 u j,l 離 開 系 統 後 , 管 理 中 心 重 建 新 的 SECF ,1 ∗ ( x) , 此 新 的 方 程 式 為 ( n/ m) j,1 j, a j,1 t= 1, t≠l j, t j,1 j,1 SECF ∗ ( x) = ( x− f( k G )) ∏ ( x− f( k G )) + sgk ∗ mod p. (47) 這 共 謀 者 u j,l 能 用 偷 得 的 ( − f( k , G ,1)), 從 方 程 式 (47) 取 得 新 的 小 組 組 鑰 gk j,1 *。 進 一 步 , 他 / 她 能 用 取 得 新 的 小 ja 組 組 鑰 sgk j,1 *, 從 而 獲 得 新 組 鑰 。 顯 而 易 見 , 系 統 變 得 不 安 全 。 j j 2、 有 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 k jv , 當 有 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 時 , 則 子 濾 器 方 程 式 (4), 被 變 成 ( n/ m) j,1 j, v j,1 t= 1 j, t j,1 j,1 SECF ( x) = ( x− f( k G )) ∏ ( x− f( k G )) + sgk mod p, 1≤ j ≤ r . (48) 當 一 個 小 組 的 共 謀 者 u j,l 離 開 系 統 之 前 , 他 / 她 能 與 (( n/ m) − 2) 共 謀 者 , 共 謀 設 定 x = 0 在 方 程 式 (48)。 則 方 程 式 (48) 變 為 46
稻 江 學 報 第 五 卷 第 一 期 ( n/ m) SECF (0) = ( f ( k G )) ∏ ( − f ( k G )) + sgk mod p (49) j,1 j, v j,1 j, t j,1 j,1 t = 1 或 ( n/ m) ( f ( k G ))( f( k G )) = ( SECF (0) −sgk )/ ∏ ( − f( k G )) mod p. (50) ja , j,1 jv , j,1 j,1 j,1 jt , j,1 t= 1, t≠v≠a 共 謀 者 僅 能 從 方 程 式 (50), 獲 得 ( f( kja , Gj,1 ))( f( kjv , G j,1)) 。 但 是 共 謀 者 是 無 法 使 用 獲 得 ( f( kja , Gj,1 ))( f( kjv , G j,1)) , 在 新 的 方 程 式 (47), 取 得 新 的 小 組 組 鑰 gk j,1 *。 本 系 統 因 有 加 入 虛 擬 會 員 私 鑰 , 顯 然 地 , 系 統 變 得 安 全 了 。 換 句 話 說 , 這 種 共 謀 攻 擊 在 我 們 設 計 的 系 統 是 無 效 的 。 ( 二 )、 外 來 攻 擊 外 來 攻 擊 是 當 一 個 外 人 u, 企 圖 透 過 有 關 的 公 眾 參 數 , 在 子 濾 器 裡 , 攻 擊 小 組 鑰 sgk j 。 由 於 外 人 u 不 是 系 統 的 一 名 會 員 , 他 / 她 只 能 從 子 濾 器 中 , 去 攻 擊 小 組 的 組 鑰 sgk j 。 其 子 濾 器 方 程 式 可 寫 成 jh , ( n/ m) SECFjh , ( x) = {( x− f ( k j′ , vGj′ , h)) ∏ ( x− f ( k j′ ,( h− 1)( n/ m) + tGj′ , h))}( x− f ( k j,( h− 1)( n/ m) + tGjh , )) t = 1 顯 然 地 , 外 人 u 不 + sgk mod p,1 ≤ h ≤ m, 1 ≤ j ≠ j′ ≤ r. (51) 知 道 全 部 會 員 私 鑰 的 資 訊 , 因 此 外 人 u 無 法 從 上 面 方 程 式 中 獲 得 sgk j,h , 這 種 攻 擊 在 我 們 設 計 的 系 統 是 無 效 的 。 ( 三 )、 離 開 會 員 的 攻 擊 所 謂 離 開 會 員 的 攻 擊 就 是 當 一 小 組 有 會 員 離 開 系 統 後 , 離 開 會 員 企 圖 透 過 有 關 的 公 眾 參 數 , 再 獲 取 原 隸 屬 小 組 , 新 的 小 組 鑰 , 然 後 離 開 會 員 使 用 這 小 組 鑰 , 獲 取 新 的 組 鑰 。 為 方 便 起 見 , 以 第 j 組 中 第 一 小 組 的 會 員 u j,l , 離 開 系 統 為 例 。 會 員 u j,l 在 未 離 開 系 統 前 , 會 員 u j,l 能 從 方 程 式 (48), 獲 得 ( −f( k G )) ∏ ( − f( k G )), 其 方 程 式 為 ( n/ m) ( −f ( k G )) ∏ ( − f( k G )) = SECF (0) −sgk mod p, 1 ≤ j≤ r. (52) jv , j,1 jt , j,1 j,1 j,1 t= 1 ( n/ m) jv , j,1 jt , j,1 t= 1 當 他 / 她 在 離 開 系 統 後 , 子 濾 器 變 更 為 方 程 式 (47)。 顯 然 地 , 如 果 離 開 會 員 使 用 x = ( −f( k G )) ∏ ( −f( k G )) ( n/ m) jv , j,1 jt , j,1 t= 1 在 新 的 方 程 式 (47), 是 無 法 獲 得 新 的 小 組 鑰 gk j,1 *, 更 不 能 取 得 新 的 組 鑰 。 因 此 這 種 攻 擊 是 無 法 成 功 的 。 在 這 52 個 方 程 式 中 , 只 要 是 系 統 合 法 的 上 安 全 層 級 會 員 , 便 能 在 運 作 這 些 方 程 式 後 , 容 易 簡 單 取 得 下 安 全 層 級 的 組 鑰 。 但 是 , 如 果 下 安 全 層 級 的 會 員 或 是 非 法 會 員 , 要 藉 由 這 些 方 程 式 來 運 作 , 取 得 非 法 的 組 鑰 。 經 由 以 上 的 安 全 分 析 , 顯 然 是 不 可 能 。 因 此 大 大 的 提 高 本 系 統 的 加 密 性 。 47
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