云計算中全同態(tài)加密算法的研究
發(fā)布時間:2021-12-23 21:29
云計算發(fā)展已經(jīng)進入了第二個十年,仍然保持快速增長態(tài)勢,給人們的生活帶來了巨大的改變,也對傳統(tǒng)行業(yè)的變革產(chǎn)生的深刻影響。但是隨之帶來的是云計算安全問題的日益嚴峻和對安全管理的更大挑戰(zhàn)。近年,全球云計算重大安全事故仍在頻繁發(fā)生,其中云計算數(shù)據(jù)安全問題日益凸顯。隨著云計算應(yīng)用場景的增多,在保證數(shù)據(jù)機密性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理一直是云計算面臨的難題。為了保證自身數(shù)據(jù)的安全性,用戶向云服務(wù)商提供的往往不能是明文,而是加密后的數(shù)據(jù),但是在這個過程中對密文的內(nèi)容不能進行任何操作或者處理,否則都將導致解密錯誤。云起到的作用只是存儲器,其大量的計算力被浪費了。如果采用同態(tài)加密,對密文的處理等價于對明文的處理,解密后依然會得到明文,云的計算力可以被很好地利用起來,云計算中的數(shù)據(jù)安全問題將得到大的解決。整數(shù)上的全同態(tài)加密方案具有計算較為簡便、概念易于理解的優(yōu)勢,所以本文以經(jīng)典的DGHV方案為基礎(chǔ),針對云計算環(huán)境中會遇到的大量密鑰難以進行高效管理的問題,對其進行研究和優(yōu)化。本文的主要的研究內(nèi)容如下:(1)針對算法中公鑰尺寸太大的問題,對DGHV方案進行了改進,并給出了一次處理n比特明文的同態(tài)加密方案,并對正確性...
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 云環(huán)境安全研究現(xiàn)狀
1.2.2 同態(tài)加密研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 同態(tài)加密算法
2.1 同態(tài)加密的基礎(chǔ)知識
2.1.1 同態(tài)加密定義
2.1.2 全同態(tài)加密的定義
2.1.3 全同態(tài)加密方案的構(gòu)成
2.1.4 其它定義
2.2 部分同態(tài)加密算法
2.2.1 RSA算法
2.2.2 ElGamal算法
2.2.3 Paillier算法
2.3 全同態(tài)加密算法
2.3.1 基于理想格的同態(tài)加密方案
2.3.2 DGHV方案
2.3.3 相關(guān)的安全性定義
2.4 本章小結(jié)
第3章 改進的基于整數(shù)的同態(tài)加密方案
3.1 Coron的改進方案
3.2 方案的基本結(jié)構(gòu)
3.3 方案的正確性證明
3.4 方案的同態(tài)性證明
3.5 本章小結(jié)
第4章 多對一的整數(shù)上同態(tài)加密方案
4.1 多對一同態(tài)加密
4.2 方案的基本結(jié)構(gòu)
4.3 方案的正確性證明
4.4 方案的同態(tài)性證明
4.5 壓縮解密電路
4.6 方案比較
4.7 本章小結(jié)
第5章 改進的小型電子投票方案
5.1 電子投票相關(guān)知識
5.2 改進的小型電子投票方案
5.3 方案的安全性分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 對未來工作的展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)安全治理白皮書概要版[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全和信息化. 2018(07)
[2]云計算模式內(nèi)部威脅綜述[J]. 王國峰,劉川意,潘鶴中,方濱興. 計算機學報. 2017(02)
[3]高效的區(qū)間保密計算及應(yīng)用[J]. 郭奕旻,周素芳,竇家維,李順東,王道順. 計算機學報. 2017(07)
[4]安全多方向量計算[J]. 周素芳,竇家維,郭奕旻,毛慶,李順東. 計算機學報. 2017(05)
[5]云環(huán)境下基于使用控制的ABAC模型研究[J]. 鄒佳順,張永勝,高艷. 計算機應(yīng)用研究. 2014(12)
[6]全同態(tài)加密研究[J]. 陳智罡,王箭,宋新霞. 計算機應(yīng)用研究. 2014(06)
[7]密碼學綜述[J]. 鄭東,趙慶蘭,張應(yīng)輝. 西安郵電大學學報. 2013(06)
[8]云計算安全:架構(gòu)、機制與模型評價[J]. 林闖,蘇文博,孟坤,劉渠,劉衛(wèi)東. 計算機學報. 2013(09)
[9]一種基于任務(wù)角色的云計算訪問控制模型[J]. 王小威,趙一鳴. 計算機工程. 2012(24)
[10]一種基于可信計算的分布式使用控制系統(tǒng)[J]. 初曉博,秦宇. 計算機學報. 2010(01)
本文編號:3549222
【文章來源】:華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 云環(huán)境安全研究現(xiàn)狀
1.2.2 同態(tài)加密研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 同態(tài)加密算法
2.1 同態(tài)加密的基礎(chǔ)知識
2.1.1 同態(tài)加密定義
2.1.2 全同態(tài)加密的定義
2.1.3 全同態(tài)加密方案的構(gòu)成
2.1.4 其它定義
2.2 部分同態(tài)加密算法
2.2.1 RSA算法
2.2.2 ElGamal算法
2.2.3 Paillier算法
2.3 全同態(tài)加密算法
2.3.1 基于理想格的同態(tài)加密方案
2.3.2 DGHV方案
2.3.3 相關(guān)的安全性定義
2.4 本章小結(jié)
第3章 改進的基于整數(shù)的同態(tài)加密方案
3.1 Coron的改進方案
3.2 方案的基本結(jié)構(gòu)
3.3 方案的正確性證明
3.4 方案的同態(tài)性證明
3.5 本章小結(jié)
第4章 多對一的整數(shù)上同態(tài)加密方案
4.1 多對一同態(tài)加密
4.2 方案的基本結(jié)構(gòu)
4.3 方案的正確性證明
4.4 方案的同態(tài)性證明
4.5 壓縮解密電路
4.6 方案比較
4.7 本章小結(jié)
第5章 改進的小型電子投票方案
5.1 電子投票相關(guān)知識
5.2 改進的小型電子投票方案
5.3 方案的安全性分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 對未來工作的展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)安全治理白皮書概要版[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全和信息化. 2018(07)
[2]云計算模式內(nèi)部威脅綜述[J]. 王國峰,劉川意,潘鶴中,方濱興. 計算機學報. 2017(02)
[3]高效的區(qū)間保密計算及應(yīng)用[J]. 郭奕旻,周素芳,竇家維,李順東,王道順. 計算機學報. 2017(07)
[4]安全多方向量計算[J]. 周素芳,竇家維,郭奕旻,毛慶,李順東. 計算機學報. 2017(05)
[5]云環(huán)境下基于使用控制的ABAC模型研究[J]. 鄒佳順,張永勝,高艷. 計算機應(yīng)用研究. 2014(12)
[6]全同態(tài)加密研究[J]. 陳智罡,王箭,宋新霞. 計算機應(yīng)用研究. 2014(06)
[7]密碼學綜述[J]. 鄭東,趙慶蘭,張應(yīng)輝. 西安郵電大學學報. 2013(06)
[8]云計算安全:架構(gòu)、機制與模型評價[J]. 林闖,蘇文博,孟坤,劉渠,劉衛(wèi)東. 計算機學報. 2013(09)
[9]一種基于任務(wù)角色的云計算訪問控制模型[J]. 王小威,趙一鳴. 計算機工程. 2012(24)
[10]一種基于可信計算的分布式使用控制系統(tǒng)[J]. 初曉博,秦宇. 計算機學報. 2010(01)
本文編號:3549222
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