12、重新审视选择密文验证攻击

重新审视选择密文验证攻击

在公钥加密系统的安全研究中，各种安全概念和攻击模型的关系一直是研究的重点。本文将深入探讨选择密文验证攻击相关的安全概念，引入新的攻击模型 CCA1.5，并解析各安全概念之间的蕴含和分离关系。

1. 背景与新攻击模型引入

在之前的研究中，仅存在一些平凡的蕴含关系，如 IND - CCA2 ⇒ IND - CCVA2 ⇒ IND - CCVA1 和 IND - CCA1 ⇒ IND - CCVA1 等，其他关系要么已被证明，要么被推测为分离关系。本文解决了所有这些未决问题，证明它们都是严格分离的。同时，引入了一种相对更强且实用的攻击，即自适应选择密文解密/验证攻击（CCA1.5）及其对应的安全性。

在 CCA1.5 攻击中，攻击者在第一个查询阶段可以访问解密预言机，在第二个查询阶段可以访问密文验证或有效性检查预言机。例如，攻击者可能在“午餐时间”获得了解密设备的访问权限，之后只能在网络上检查密文的有效性，无法再进行完整解密时，就可以发起这种攻击。

我们还研究了新提出的 CCA1.5 概念与现有 CCA1、CCA2、RCCA2 和 CCVA2 概念在加密不可区分性方面的相互关系。此外，对一个群同态密码系统进行轻微修改，可得到另一个群同态密码系统，该系统具有 IND - CCA1.5 安全性，这是目前已知群同态密码系统所能达到的最强安全性。

2. 定义与预备知识

• 公钥加密方案 ：一个公钥加密方案 Π = (K, E, D) 由三个概率多项式时间算法组成：
  1. 密钥生成算法 K：输入安全参数 k，输出公钥 - 私钥对 (p