安全问题是通信与信息系统中核心问题之一。密码技术是信息安全的基础。 在公钥密码系统(PKC,public key cryptosystem)中,攻击者拥有加密公钥,他可以自由地用该公钥进行选择明文加密,即进行选择明文进行攻击。但是,在开放的网络环境中,攻击者还可以向网络中注入信息,而这种信息可能是一些加密的密文。然后,攻击者可以通过与参与方的交互,获得该密文的明文信息。为此,Rackoff和Simon在1991年提出抗选择密文攻击安全性(即,CCA安全性)概念。大致地说,根据这个定义,攻击者可以获得一些他所选择密文的解密;然后,攻击者被给定一个挑战密文;之后,攻击者还可以继续获得一些他所选择密文的解密,唯一的限制是不能直接获得挑战密文的解密;安全性要求攻击者最后不能获得挑战密文中的明文的任何部分信息。 抗选择密文攻击安全密码系统是一个很强的密码元件。它在设计抗主动攻击的密码学协议中起着重要的作用。如,它可以用来设计认证的密钥交换、密钥托管、公平交换等协议。 本论文从第2章至第5章就两个方面进行研究,一是设计新的PKC方案,并给出严格的证明;另一个是对已有的PKC方案的安全性进行证明。具体创新性工作如下: 在第2章,我们分别以两类特殊的基于身份加密方案—Boneh、Boyen提出的Selective-ID安全的基于身份加密方案和Waters提出的Adaptive-ID安全的基于身份加密方案为基础,建立了新的标准模型下的抗选择密文攻击的(非门限)公钥加密方案。另外,基于BB方案,我们还构造了一个新的CCA安全的密钥封装机制,该封装机制比由新的基于BB方案的加密方案直接得到的封装机制效率更高。这些方案都比直接运用Canetti-Halevi-Katz的方法得到的方案的效率高出很多,而接近于用Boneh-Katz方法得到的方案的效率(对解密而言,新方案的效率更高些)。 在第3章,我们建立了抗选择密文攻击的门限公钥加密方案,他们分别由CHK方案(为简单起见,我们用CHK方案来表示将CHK方法应用到BB方案所得到的方案,而BK方案也表示类似的含义)和我们在第2章中建立的非门限方案转化而得