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Jiaxin Pan

• This thesis improves the security proofs and constructions of public-key cryptography: The first part of the thesis proposes a simplified security proof of digital signature schemes from canonical identification schemes via the classical Fiat-Shamir transformation in the random oracle model. The second part of the thesis proposes a new notion of message authentication codes (MACs), called affine MACs. Moreover, it constructs a generic transformation to (hierarchical) identity-based encryption schemes ((H)IBE) from any affine MAC in prime-order groups, which gives us more efficient (H)IBE schemes without random oracles. The third part of the thesis constructs more efficient structure-preserving signature schemes from standard assumptions via a conceptually novel approach.
• Diese Arbeit verbessert die Sicherheitsanalyse und Konstruktierbarkeit von Public-Key-Kryptographie: Der erste Teil der Arbeit schlägt einen vereinfachten Sicherheitsbeweis für digitale Signaturverfahren von kanonischen Identifikationsschemata über die klassischen Fiat-Shamir-Transformation im Random Oracle Modell vor. Der zweite Teil der Arbeit schlägt eine neue Variante der Message Authentication Codes (MACs) vor, die sogenannten affinen MACs. Außerdem wird eine generische Transformation für (Hierarchical) Identity-based Encryption ((H)IBE) von jeder affine MAC in Gruppen mit prime Ordnung vorgestellt, die zu effizienten (H) IBE Systemen ohne Random Orakeln führt. Der dritte Teil der Arbeit konstruiert effizientere, Struktur erhaltende Signaturverfahren von Standardannahmen über einen konzeptionell neuartigen Ansatz.