25、移动和普适计算的高效认证技术解析

移动和普适计算的高效认证技术解析

1. 安全概念基础

在存在对手的情况下进行实验的结果被用于定义安全性。另外，本文还会用到与加密算法安全性相关的概念。简单来说，如果一个对手拿到对应于她所选的两条明文消息之一的密文后，不能以显著高于 1/2 的优势确定该密文对应的明文，那么这个加密算法就被认为是语义安全的（或者说，在选择明文攻击下具有不可区分性，即 IND - CPA）。

下面是一个在概率和群论中已知的通用引理，将用于本文的证明：
- 引理 1 ：设 G 是一个有限群，X 是定义在 G 上的均匀分布随机变量，且 k ∈ G。设 Y = k ∗ X，其中 ∗ 表示群运算。那么 Y 在 G 上也是均匀分布的。

2. 短加密消息认证方案

2.1 背景

本文提出的系统是认证加密“通用组合”的一个实例。通用组合是通过将加密原语（用于消息机密性）与消息认证码（MAC）原语（用于消息完整性）相结合来构建的。根据加密和认证操作的执行顺序，通用组合主要有三种构建方法：先加密后认证（EtA）、先认证后加密（AtE）或加密并认证（E&A）。不同通用组合的安全性已得到广泛研究。

除了通用组合方法，Jutla 开创了一种从根本上不同的构建认证加密方案的方法，他提出了设计具有完整性意识的加密模式来构建单遍认证加密系统。此后，出现了各种单遍认证加密方案，如 Gligor 和 Donescu 提出的 XECB - MAC，Rogaway 等人提出的 OCB，Bellare 等人提出的 EAX 模式，Kohno 等人提出的 CWC 等。

不过，当快速加密算法（如流密码）与快