Collusion-Resistant Domain-Specific Pseudonymous Signatures

At ISC 2012, Bender et al. introduced the notion of domain-specific pseudonymous signatures for ID documents. With this primitive, a user can sign with domain-specific pseudonyms, that cannot be linked across domains but that are linkable in a given domain. However, their security model assumes non-collusion of malicious users, which is a strong assumption. We therefore propose improvements to their construction. Our main contribution is a new pseudonymous signature scheme based on group signatures that is collusion-resistant

Privacy Preserving Cryptographic Protocols for Secure Heterogeneous Networks

Disertační práce se zabývá kryptografickými protokoly poskytující ochranu soukromí, které jsou určeny pro zabezpečení komunikačních a informačních systémů tvořících heterogenní sítě. Práce se zaměřuje především na možnosti využití nekonvenčních kryptografických prostředků, které poskytují rozšířené bezpečnostní požadavky, jako je například ochrana soukromí uživatelů komunikačního systému. V práci je stanovena výpočetní náročnost kryptografických a matematických primitiv na různých zařízeních, které se podílí na zabezpečení heterogenní sítě. Hlavní cíle práce se zaměřují na návrh pokročilých kryptografických protokolů poskytujících ochranu soukromí. V práci jsou navrženy celkově tři protokoly, které využívají skupinových podpisů založených na bilineárním párování pro zajištění ochrany soukromí uživatelů. Tyto navržené protokoly zajišťují ochranu soukromí a nepopiratelnost po celou dobu datové komunikace spolu s autentizací a integritou přenášených zpráv. Pro navýšení výkonnosti navržených protokolů je využito optimalizačních technik, např. dávkového ověřování, tak aby protokoly byly praktické i pro heterogenní sítě.The dissertation thesis deals with privacy-preserving cryptographic protocols for secure communication and information systems forming heterogeneous networks. The thesis focuses on the possibilities of using non-conventional cryptographic primitives that provide enhanced security features, such as the protection of user privacy in communication systems. In the dissertation, the performance of cryptographic and mathematic primitives on various devices that participate in the security of heterogeneous networks is evaluated. The main objectives of the thesis focus on the design of advanced privacy-preserving cryptographic protocols. There are three designed protocols which use pairing-based group signatures to ensure user privacy. These proposals ensure the protection of user privacy together with the authentication, integrity and non-repudiation of transmitted messages during communication. The protocols employ the optimization techniques such as batch verification to increase their performance and become more practical in heterogeneous networks.

Ring Group Signatures

In many applications of group signatures, not only a signer\u27s identity but also which group the signer belongs to is sensitive information regarding signer privacy. In this paper, we study these applications and combine a group signature with a ring signature to create a ring group signature, which specifies a set of possible groups without revealing which member of which group produced the signature. The main contributions of this paper are a formal definition of a ring group signature scheme and its security model, a generic construction and a concrete example of such a scheme. Both the construction and concrete scheme are provably secure if the underlying group signature and ring signature schemes are secure