David Pointcheval, Fabrice Benhamouda, Michel Abdalla, Construction and Analysis of Systems for Confidentiality and Authenticity of Data and Entities (CASCADE), Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Paris-Rocquencourt, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire d'informatique de l'école normale supérieure (LIENS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IACR, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), CFM Foundation, ANR-12-INSE-0014,SIMPATIC,SIM et théorie des couplages pour la sécurité de l'information et des communications(2012), European Project: 339563,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,CRYPTOCLOUD(2014), Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Inria Paris-Rocquencourt, and Jonathan Katz
International audience; Indistinguishability under adaptive chosen-ciphertext attack (IND-CCA) is now considered the de facto security notion for public-key encryption. However, the security guarantee that it offers is sometimes stronger than what is needed by certain applications. In this paper, we consider a weaker notion of security for public-key encryption, termed indistinguishability under plaintext-checking attacks (IND-PCA), in which the adversary is only given access to an oracle which says whether or not a given ciphertext encrypts a given message. After formaliz- ing the IND-PCA notion, we then design a new public-key encryption scheme satisfying it. The new scheme is a more efficient variant of the Cramer-Shoup encryption scheme with shorter ciphertexts and its secu- rity is also based on the plain Decisional Diffie-Hellman (DDH) assump- tion. Additionally, the algebraic properties of the new scheme also allow for proving plaintext knowledge using Groth-Sahai non-interactive zero- knowledge proofs or smooth projective hash functions. Finally, in order to illustrate the usefulness of the new scheme, we further show that, for many password-based authenticated key exchange (PAKE) schemes in the Bellare-Pointcheval-Rogaway security model, one can safely replace the underlying IND-CCA encryption schemes with our new IND-PCA one. By doing so, we were able to reduce the overall communication complex- ity of these protocols and obtain the most efficient PAKE schemes to date based on the plain DDH assumption.