【摘要】：基于糾錯(cuò)碼的公鑰密碼體制利用線性碼譯碼困難問題構(gòu)造,區(qū)別于RSA,ECC等基于大數(shù)分解和離散對(duì)數(shù)的公鑰密碼體制,是目前公認(rèn)的一種可抵抗量子攻擊的密碼算法。但是由于存在密鑰存儲(chǔ)量過大的問題,影響了該類密碼體制的實(shí)用性。本文主要研究密碼體制中的碼字結(jié)構(gòu),利用循環(huán)矩陣,Cauchy矩陣,循環(huán)對(duì)稱矩陣等特殊矩陣結(jié)構(gòu),結(jié)合傳統(tǒng)McEliece和Niederreiter密碼體制的構(gòu)造思想,設(shè)計(jì)出安全性高且密鑰存儲(chǔ)量小的基于糾錯(cuò)碼的公鑰密碼體制。論文主要工作如下:首先從代數(shù)碼本原BCH碼入手,通過隨機(jī)選取本原碼集,利用對(duì)稱群對(duì)本原碼集進(jìn)行線性向量變換,構(gòu)造一種具有類似循環(huán)結(jié)構(gòu)的BCH碼。選取隨機(jī)生成的矩陣作為擾亂矩陣,生成加解密的密鑰。在加密過程中引入隨機(jī)錯(cuò)誤向量,進(jìn)一步加強(qiáng)其安全性。通過這種BCH碼的構(gòu)造方法,大大減小了公鑰量,同時(shí)增加了安全性。其次,由于經(jīng)典McEliece公鑰密碼體制利用二元Goppa構(gòu)造,為了在保證安全性的同時(shí)減小公鑰量,給出了基于Goppa族構(gòu)造具有Cauchy矩陣特征的二價(jià)矩陣的方法,從而生成了一種具有準(zhǔn)二價(jià)形式的Goppa碼。基于此類碼構(gòu)造公鑰密碼體制,既保持了經(jīng)典McEliece公鑰密碼體制的安全性,同時(shí)提高了密鑰存儲(chǔ)效率。再次,考慮到利用具有特定代數(shù)結(jié)構(gòu)的碼構(gòu)造公鑰密碼體制易引起代數(shù)結(jié)構(gòu)攻擊,導(dǎo)致從私鑰恢復(fù)出公鑰。從圖論糾錯(cuò)碼角度,利用其校驗(yàn)矩陣特殊的性質(zhì),通過選取低密度奇偶校驗(yàn)碼的生成參數(shù),結(jié)合分塊循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的定義,構(gòu)造出可以抵抗低重量搜索攻擊的中密度奇偶校驗(yàn)碼。在此基礎(chǔ)之上,利用Niederreiter公鑰密碼體制的構(gòu)造思想,引入循環(huán)隨機(jī)生成矩陣構(gòu)造公私鑰對(duì),從而降低公鑰存儲(chǔ)量。最后,結(jié)合上述提出的基于準(zhǔn)二價(jià)Goppa碼的公鑰密碼體制,通過證明給出變換算法,構(gòu)造出一種基于p價(jià)Goppa碼的CFS簽名方案。此外,將MDPC碼的公鑰密碼體制和RFID系統(tǒng)相結(jié)合,通過在標(biāo)簽中內(nèi)置初始化向量,實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽和讀寫器之間無線信道的加密安全傳輸,可防止竊聽攻擊,重放攻擊和假冒攻擊等。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN918.1

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本文編號(hào)：2569013