本文關(guān)鍵詞：高次多變量公鑰密碼體制的設(shè)計(jì)與分析　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：多變量公鑰密碼體制(MPKC)被認(rèn)為可能有效抵抗量子計(jì)算機(jī)攻擊,倍受各國(guó)學(xué)者們的關(guān)注,已日漸成為了現(xiàn)代密碼學(xué)研究的熱點(diǎn)。由于多變量公鑰密碼體制的加解密過程是在較小有限域上的運(yùn)算,因此相對(duì)于傳統(tǒng)的公鑰密碼體制如RSA、DSA等,多變量公鑰密碼的加/解密效率更高。但存儲(chǔ)多變量多項(xiàng)式方程組需要消耗較大的空間,使得多變量公鑰密碼體制擁有著較大的密鑰量,這嚴(yán)重阻礙著其在實(shí)踐中的應(yīng)用。有效降低多變量公鑰密碼體制的密鑰量,仍是研究者們十分關(guān)注的一個(gè)方向。目前已有的多變量公鑰密碼體制的公鑰多項(xiàng)式的次數(shù)大多是二次的,它們幾乎都面臨著各種攻擊的威脅,如解方程,線性化方程攻擊,差分攻擊,秩攻擊等。經(jīng)分析,如果將公鑰多項(xiàng)式的次數(shù)增加到三次,將能有效的避免上述威脅,并大大地提高安全性。雖說這種改進(jìn)將增大密鑰量,但是這種犧牲空間換取高安全性是可行的。本文利用提升多變量公鑰體制的公鑰次數(shù)的思想,提出了三次UOV簽名體制和三次多變量公鑰密碼體制,并成功破解了喬等人提出四次的新多變公鑰密碼體制。由于UOV簽名體制的中心映射中不存在油變量的交叉項(xiàng),使得攻擊者很容易實(shí)現(xiàn)油醋分離偽造私鑰,從而破解UOV體制。本文利用特殊的映射將中心映射的次數(shù)提升到三次,隱藏原UOV體制中心映射中的特殊結(jié)構(gòu)。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),新體制能夠有效地抵抗現(xiàn)有的安全分析方法,并且由于新體制中的醋變量相對(duì)較少,使得與原始體制相比,新體制的公鑰量降低了62%。三次多變量公鑰密碼體制的核心思想將小域上的明文向量映射到大域上的三次單項(xiàng)式。雖然公鑰量有所增大,但是卻能很好地抵抗現(xiàn)有的攻擊,如線性化方程,秩攻擊,差分攻擊,解方程攻擊等。本文在Magma平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了該體制,并進(jìn)行了全面的安全分析和效率分析。在喬等人提出的新多變量公鑰密碼擴(kuò)展方案中,因?yàn)榧尤肓朔蔷�性的溫順變換,使得經(jīng)該方案改進(jìn)后的體制能夠有效的避免線性化方程攻擊和差分攻擊。本文分析了這種改進(jìn)方案的一個(gè)實(shí)例,發(fā)現(xiàn)其存在二次化方程,利用該方程能夠有效地恢復(fù)加密后的消息。論文中通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該攻擊方法。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN918.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 喬帥庭;李益發(fā);韓文報(bào);;新擴(kuò)展多變量公鑰密碼方案[J];通信學(xué)報(bào);2014年04期

2 焦路遙;李益發(fā);喬帥庭;;一種基于UOV方案的改進(jìn)多變量簽名方案[J];信息工程大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

3 袁峰;胡予濮;歐海文;趙東;;投影對(duì)C~(*-)體制對(duì)稱性的破壞[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

4 王志偉;鄭世慧;楊義先;張智輝;;改進(jìn)的Medium-Field多變量公鑰加密方案[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

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1 梁蓓;基于多變量公鑰密碼體制的加密和簽名方案的研究[D];西安理工大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1324371