密碼學作為信息安全領域的重要理論基礎與關鍵技術,在互聯(lián)網(wǎng)技術快速發(fā)展的今天,為網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)加密、消息認證、訪問控制等實際應用提供可靠技術保障。然而,隨著量子計算技術的發(fā)展,傳統(tǒng)公鑰密碼體制受到了極大挑戰(zhàn),使得基于經(jīng)典數(shù)論問題的密碼系統(tǒng)在量子環(huán)境下不再安全。面對來自量子計算技術的威脅,后量子密碼（post-quantum cryptography）引起了密碼研究者、各國標準機構以及政府機要部門的廣泛關注。作為后量子密碼的一個研究分支,格公鑰密碼（lattice-based cryptography）相較于其他后量子密碼體制具有顯著優(yōu)勢,在密碼學發(fā)展進程中占據(jù)重要地位。目前,基于格公鑰密碼的方案構造多是對加密、簽名等密碼原語的研究,在協(xié)議構造方面的研究工作甚少。此外,不經(jīng)意傳輸（oblivious transfer,OT）因其具有簡潔的密碼功能,被廣泛應用于安全多方計算等高層應用協(xié)議中。然而,目前大多數(shù)OT協(xié)議都依賴于大數(shù)分解或離散對數(shù)困難假設而構建,基于后量子密碼體制的OT協(xié)議研究并不深入。因此,研究基于格公鑰密碼體制的OT協(xié)議具有積極的意義。本文將以此動機,圍繞格上OT協(xié)議（latti... 

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究成果及內(nèi)容安排
第二章 預備知識
    2.1 符號說明及基本概念
    2.2 格理論知識
        2.2.1 格理論基礎知識
        2.2.2 格上困難問題
        2.2.3 LWE問題
        2.2.4 RLWE問題
    2.3 高斯分布
        2.3.1 取整高斯分布
        2.3.2 離散高斯分布
        2.3.3 格上高斯分布
        2.3.4 光滑參數(shù)
    2.4 不經(jīng)意傳輸
    2.5 UC安全模型
        2.5.1 UC模型
        2.5.2 OT理想函數(shù)
        2.5.3 攻陷場景
    2.6 本章小結(jié)
第三章 格上不經(jīng)意傳輸協(xié)議的量子安全性分析
    3.1 引言
    3.2 量子UC模型
        3.2.1 量子計算基礎知識
        3.2.2 機器模型
        3.2.3 量子UC安全性
    3.3 基于LWE問題的不經(jīng)意傳輸協(xié)議
        3.3.1 基于LWE問題的雙模密碼系統(tǒng)
        3.3.2 基于LWE問題的OT協(xié)議
        3.3.3 仿真器構造
    3.4 量子安全性分析
        3.4.1 量子平移定理
        3.4.2 量子安全證明
    3.5 本章小結(jié)
第四章 格上UC安全不經(jīng)意傳輸協(xié)議的等式安全性分析
    4.1 引言
    4.2 等式安全模型
    4.3 協(xié)議dm~(mode)的等式描述
    4.4 協(xié)議dm~(mode)的等式安全性分析
        4.4.1 關于F_(OT)的等式安全性
        4.4.2 關于F'_(OT)的等式安全性
        4.4.3 關于F"_(OT)的等式安全性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 格上UC安全的不經(jīng)意傳輸協(xié)議構造
    5.1 引言
    5.2 符號說明及協(xié)議基本組件
        5.2.1 符號說明
        5.2.2 基于RLWE問題的密鑰交換協(xié)議
        5.2.3 哈希函數(shù)
        5.2.4 對稱加密算法
    5.3 協(xié)議1:基于RLWE問題的UC安全OT協(xié)議
        5.3.1 隨機OT
        5.3.2 標準OT
        5.3.3 協(xié)議2:UC安全的N-選-1 OT協(xié)議
    5.4 協(xié)議1的改進版本
        5.4.1 協(xié)議3:(改進的)基于RLWE問題的UC安全OT協(xié)議
        5.4.2 協(xié)議Newhope的調(diào)和機制
        5.4.3 證明概要
    5.5 協(xié)議1的LWE版本
        5.5.1 協(xié)議4:基于LWE問題的UC安全OT協(xié)議
        5.5.2 協(xié)議Frodo的調(diào)和機制
        5.5.3 證明概要
    5.6 效率比對
    5.7 本章小結(jié)
第六章 改進的格上哈希證明系統(tǒng)
    6.1 引言
    6.2 哈希證明系統(tǒng)及相關引理介紹
        6.2.1 哈希證明系統(tǒng)
        6.2.2 相關定理及引理
    6.3 擴展的基于LWE問題的密鑰交換協(xié)議
        6.3.1 對任意模數(shù)可用的密鑰交換協(xié)議
        6.3.2 協(xié)議的安全性
        6.3.3 協(xié)議的正確性
    6.4 改進的基于LWE問題的哈希證明系統(tǒng)
    6.5 改進的兩個應用擴展:IB-HPS和UHPS
        6.5.1 IB-HPS
        6.5.2 UHPS
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于格的哈希證明系統(tǒng)的構造綜述[J]. 來齊齊,楊波,禹勇,陳原,顧小勇.  密碼學報. 2017(05)
[2]格密碼學研究[J]. 王小云,劉明潔.  密碼學報. 2014(01)
[3]格基不經(jīng)意傳輸協(xié)議[J]. 王鳳和,胡予濮,劉振華.  通信學報. 2011(03)



本文編號：3658068