本文關(guān)鍵詞：KDM安全及其相關(guān)密碼方案研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,人們所面臨的信息安全威脅日益增多。密碼學(xué)作為解決信息安全問題的核心技術(shù),也備受重視。如何在不同的應(yīng)用環(huán)境中設(shè)計相對應(yīng)的高安全密碼學(xué)方案,一直都是學(xué)術(shù)界比較關(guān)心的話題。可證明安全性理論是一種設(shè)計和分析密碼方案安全性的有效方法,它可以將求解一些公認(rèn)的數(shù)學(xué)困難問題歸約到攻破某一個具體的密碼方案,以此完成對該密碼方案的安全性證明過程。一般意義下的安全歸約過程要求密碼方案中的明文和私鑰是相互獨(dú)立的。但在較為復(fù)雜的應(yīng)用場景下,例如全同態(tài)加密的Bootstrapping過程,確實(shí)會出現(xiàn)明文依賴于私鑰的情況。如何在這種特殊情況下對密碼方案的安全性進(jìn)行證明是一個非常有意義的研究問題。消息依賴于密鑰(Key-Dependent Message,簡記為KDM)安全定義的提出就是為了更好地分析和解決在明文依賴于密鑰情況下的安全性問題。本文通過對KDM安全加密方案的構(gòu)造及其相關(guān)問題進(jìn)行分析和研究,取得如下主要結(jié)果：1、在理想加密模型下,利用通用哈希函數(shù),構(gòu)造了一個新型的KDM安全的對稱加密方案。本方案所允許的挑戰(zhàn)函數(shù)集合是由任意多項式時間內(nèi)可計算函數(shù)組成的。與已有的KDM安全的對稱加密方案相比,該方案的優(yōu)勢是：構(gòu)造非常簡潔、挑戰(zhàn)函數(shù)集合足夠大、且能夠抵抗主動攻擊。該方案在理論上的意義是：提出了構(gòu)造KDM安全對稱加密方案的新思路。2、為保證損耗陷門函數(shù)在私鑰相關(guān)信息(關(guān)于私鑰的任意計算不可求逆的函數(shù))提前泄露的情況下,仍然是可證明安全的,首先利用d線性假設(shè),構(gòu)造了一個新的損耗陷門函數(shù),并利用擴(kuò)展版的Goldreich-Levin定理,證明其是輔助輸入安全的；然后對Peikert所構(gòu)造的基于帶差錯的學(xué)習(xí)問題(Learning With Errors,簡記為LWE)假設(shè)的損耗陷門函數(shù)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),并證明其是輔助輸入安全的。最后,從效率和安全性角度出發(fā),對兩個損耗陷門函數(shù)進(jìn)行分析,并和已有的相關(guān)構(gòu)造進(jìn)行對比。3、在標(biāo)準(zhǔn)模型下,利用混合加密的概念提出了一個構(gòu)造KDM安全的非對稱加密方案的新方法。該新型構(gòu)造方法首次對已有著名的基于隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型所構(gòu)造KDM安全加密方案進(jìn)行部分實(shí)例化。與已有的標(biāo)準(zhǔn)模型下相關(guān)構(gòu)造方法相比,本方法最大的特點(diǎn)是直接利用損耗陷門函數(shù)作為方案構(gòu)造的一個重要部分。同時,通過重新定義和利用損耗陷門函數(shù)的密鑰泄露安全的性質(zhì),完成對所構(gòu)造方案的‘KDM安全性證明。4、首次基于LWE問題假設(shè)構(gòu)造了一個有效的通用哈希證明系統(tǒng)。然后利用該證明系統(tǒng)可以進(jìn)一步基于LWE問題假設(shè)和非齊次小整數(shù)解(Inhomogeneous Small Integer Solution,簡記為ISIS)問題假設(shè),構(gòu)造在適應(yīng)性選擇密文攻擊下(Adaptive Chosen Cihpertext Attack,簡記為CCA2)不可區(qū)分(Indistinguishability, IND)安全的公鑰加密方案。通過分析該方案所具有的性質(zhì)得知,該方案可以被證明是針對于特殊的挑戰(zhàn)函數(shù)集合是KDM-CCA2安全的。
【關(guān)鍵詞】：密碼學(xué) 可證明安全 KDM安全 損耗陷門函數(shù) 通用哈希證明系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN918.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 密碼學(xué)中的可證明安全理論與KDM安全問題15-17
• 1.2 KDM安全理論介紹17-24
• 1.2.1 KDM安全理論的發(fā)展背景與現(xiàn)狀17-23
• 1.2.2 KDM安全理論與其它密碼學(xué)問題的聯(lián)系23-24
• 1.3 論文的內(nèi)容安排及主要結(jié)果24-27
• 第二章 預(yù)備知識27-43
• 2.1 基礎(chǔ)知識27-35
• 2.1.1 符號約定27-28
• 2.1.2 幾個重要的基本概念和引理28-31
• 2.1.3 理想密碼模型31
• 2.1.4 通用哈希證明系統(tǒng)31-35
• 2.2 KDM安全的形式化定義35-36
• 2.3 需要用到的困難假設(shè)36-40
• 2.3.1 傳統(tǒng)的數(shù)論困難問題假設(shè)36-38
• 2.3.2 基于格的困難問題假設(shè)38-40
• 2.4 小結(jié)40-43
• 第三章 KDM安全的對稱加密方案構(gòu)造43-51
• 3.1 方案的構(gòu)造43-44
• 3.2 方案的安全性證明44-48
• 3.3 與其它相關(guān)工作的對比48-49
• 3.4 小結(jié)49-51
• 第四章 輔助輸入安全的損耗陷門函數(shù)構(gòu)造51-61
• 4.1 損耗陷門函數(shù)的概述51-52
• 4.2 基于d線性假設(shè)的輔助輸入安全的損耗陷門函數(shù)52-55
• 4.2.1 損耗陷門函數(shù)的構(gòu)造52-53
• 4.2.2 正確性和安全性53-55
• 4.3 基于LWE假設(shè)的輔助輸入安全的損耗陷門函數(shù)55-58
• 4.3.1 損耗陷門函數(shù)的構(gòu)造55-56
• 4.3.2 正確性和安全性56-58
• 4.4 對本章所構(gòu)造的兩個損耗陷門函數(shù)的分析58-59
• 4.5 小結(jié)59-61
• 第五章 KDM安全的非對稱加密方案的新型構(gòu)造61-75
• 5.1 損耗陷門函數(shù)的抗密鑰泄露特性和輔助輸入安全特性61-63
• 5.2 方案的構(gòu)造63-66
• 5.3 方案的正確性和安全性66-71
• 5.3.1 方案的正確性66-67
• 5.3.2 方案的安全性67-71
• 5.4 與其它相關(guān)工作的對比71-72
• 5.5 小結(jié)72-75
• 第六章 基于格的通用哈希證明系統(tǒng)的構(gòu)造及其應(yīng)用75-87
• 6.1 通用哈希證明系統(tǒng)概述75-76
• 6.2 基于格困難問題的哈希證明系統(tǒng)的構(gòu)造76-80
• 6.2.1 基于格困難問題假設(shè)的多樣性群系統(tǒng)76-78
• 6.2.2 universal映射哈希函數(shù)族的構(gòu)造78-79
• 6.2.3 擴(kuò)展版本universal_2映射哈希函數(shù)族的構(gòu)造79-80
• 6.2.4 相應(yīng)哈希證明系統(tǒng)的構(gòu)造80
• 6.3 基于格困難問題的哈希證明系統(tǒng)的應(yīng)用80-86
• 6.3.1 IND-CPA安全的公鑰加密方案80-82
• 6.3.2 IND-CCA2安全的公鑰加密方案82-84
• 6.3.3 相應(yīng)的KDM-CCA2安全性分析84-86
• 6.4 小結(jié)86-87
• 第七章 結(jié)論與展望87-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-103
• 作者簡介103-104
• 1. 基本情況103
• 2. 教育背景103
• 3. 在學(xué)期間的研究成果103-104

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牛冬梅;;具有掩蓋圖像的(2,2)可視密碼方案[J];通信技術(shù);2009年07期

2 韓妍妍;何文才;胡予濮;;具有理想對比度的可視密碼方案[J];通信學(xué)報;2009年09期

3 何文才;董昊聰;韓妍妍;劉培鶴;趙菲;商逸瀟;;具有理想對比度的一般存取結(jié)構(gòu)可視密碼方案[J];網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用;2012年10期

4 王翠;房禮國;郁濱;;基于恒權(quán)碼的(2,n)視覺密碼方案[J];計算機(jī)工程;2008年02期

5 郁濱;徐曉輝;房禮國;;基于累積矩陣的可防欺騙視覺密碼方案[J];電子與信息學(xué)報;2009年04期

6 陳勤;彭文芳;徐坤;余婭玲;;基于排列組合的可防欺騙視覺密碼方案[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;2011年01期

7 費(fèi)如純;王麗娜;張煥國;;門限視覺密碼方案的組構(gòu)造方法[J];通信學(xué)報;2008年10期

8 蒲利群;徐祖娟;;(2,n)-可視密碼方案的兩種構(gòu)造(英文)[J];河南科學(xué);2011年02期

9 王洪君;牟曉麗;李靜雪;;一種分享為有意義圖像的(2,3)視覺密碼方案[J];吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

10 王本建;方勇;;一種可防止多個欺騙者的可視密碼方案[J];信息與電子工程;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 徐曉輝;郁濱;;無重影的可防欺騙視覺密碼方案[A];計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國第18屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

2 付正欣;王益?zhèn)?郁濱;;一種像素不擴(kuò)展的可驗證視覺密碼方案[A];全國第20屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議（CACIS·2009）暨全國第1屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2009年

3 石林;郁濱;;異或門限視覺密碼方案優(yōu)化研究[A];全國第22屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議(CACIS·2011)暨全國第3屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用（SCA·2011）學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

4 王益?zhèn)?郁濱;;一種(k′，，k，n)可防欺騙視覺密碼方案[A];全國第19屆計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 來齊齊;KDM安全及其相關(guān)密碼方案研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 韓妍妍;可視密碼技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

3 蔣亞麗;基于格的密碼方案的研究與設(shè)計[D];山東大學(xué);2011年

4 余位馳;格基規(guī)約理論及其在密碼設(shè)計中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李吉亮;區(qū)域遞增視覺密碼的研究與實(shí)現(xiàn)[D];陜西師范大學(xué);2015年

2 徐祖娟;可視密碼方案的構(gòu)造及其應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2011年

3 郭菲菲;可信密碼模塊的密碼方案研究與仿真實(shí)現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2008年

4 徐孝群;可視密碼方案中欺騙與防欺騙的研究[D];西南交通大學(xué);2008年

5 徐永平;二值圖像的可視密碼方案的研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

6 牛冬梅;具有掩蓋圖像的可視密碼方案研究[D];西南交通大學(xué);2007年

7 賀嬋;視覺密碼方案中欺騙與防欺騙的研究[D];暨南大學(xué);2012年

8 商逸瀟;可視密碼方案構(gòu)造與應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

9 王益?zhèn)?防欺騙視覺密碼的目標(biāo)優(yōu)化研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2009年

10 彭文芳;可防欺騙視覺密碼方案的研究[D];杭州電子科技大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：KDM安全及其相關(guān)密碼方案研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：455967