15、基于身份的协议的符号分析

基于身份的协议的符号分析

在当今数字化时代，身份验证和密钥管理是保障信息安全的关键环节。基于身份的协议在这方面发挥着重要作用，本文将深入探讨基于身份的协议的建模、分析以及一个实际案例的研究。

1. 身份基签名（IBS）与身份基加密（IBE）的建模

首先，我们来看身份基签名（IBS）和身份基加密（IBE）的建模。在建模过程中，我们定义了一些规则来揭示相关的私钥。

以下是两个关键规则：

// Reveals the id-based master private key of the PKG
rule Reveal_IB_MasterPrivateKey:
[ !IB_MasterPrivateKey(PKG, IBMasterPrivK) ]
--[ Reveal(’PKG’,PKG) ]->
[ Out(IBMasterPrivK) ]

// Reveals the id-based private key of an agent A
rule Reveal_IB_privkey:
[ !IB_Identity(~id, A, Master_pk, User_sk) ]
--[ Reveal(’USER’,A) ]->
[ Out(User_sk) ]

这些规则用于揭示PKG的基于身份的主私钥和代理A的基于身份的私钥。安全属性通常会受到特定泄露情况的影响。

我们基于这种IBS的表示来建模结合双线性对认证、密钥协商、密钥托管和基于身份的签名的协议的不同版本。例如，在Alice的第一个动作对应的规则中：

rule Alice_send:
let