發(fā)布時(shí)間：2017-09-20 19:38

  本文關(guān)鍵詞：消息論證碼的理論研究

  更多相關(guān)文章： 消息認(rèn)證碼 同態(tài)消息認(rèn)證碼 分組密碼 Hash函數(shù) 泛Hash函數(shù) 偽隨機(jī)函數(shù)

【摘要】：消息認(rèn)證碼是一種基于對(duì)稱密碼體制的認(rèn)證方案,主要用于在不安全的通信環(huán)境中保護(hù)消息的完整性和消息源的認(rèn)證。對(duì)消息認(rèn)證碼的研究是目前的研究熱點(diǎn)。本文主要圍繞消息認(rèn)證碼的分析和設(shè)計(jì)理論展開研究,取得了以下主要研究成果：1.對(duì)基于分組密碼的消息認(rèn)證碼XOR-MAC進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,在共享隨機(jī)函數(shù)模型下,給出了簡潔的、基于信息論的XOR-MAC安全性證明。通過將XOR-MAC拆分為偽隨機(jī)函數(shù)和泛Hash函數(shù)兩部分,可以將其看成是一種將偽隨機(jī)函數(shù)應(yīng)用到泛Hash函數(shù)上的Carter-Wegman類型的消息認(rèn)證碼。本文還指出在同一密鑰交叉使用兩種以上分組密碼工作模式時(shí),PMAC是不安全的,盡管在傳統(tǒng)的各種攻擊模型下PMAC是可證明安全的。2.使用Hash函數(shù)和分組密碼作為基本模塊,設(shè)計(jì)了一種抗相關(guān)密鑰攻擊的消息認(rèn)證碼HBMAC。本文針對(duì)HMAC在多用戶環(huán)境下易受相關(guān)密鑰攻擊的問題,對(duì)HMAC進(jìn)行了改進(jìn),并在分組密碼是偽隨機(jī)置換和Hash函數(shù)所使用的壓縮函數(shù)是偽隨機(jī)函數(shù)的基本假設(shè)下,使用共享隨機(jī)函數(shù)模型證明了HBMAC的安全性。同時(shí),還提出了HBMAC和HMAC的算法實(shí)現(xiàn),并基于典型數(shù)據(jù)對(duì)兩種算法的性質(zhì)和效率進(jìn)行了分析。3.利用Carter-Wegman消息認(rèn)證碼構(gòu)造思想,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于云計(jì)算環(huán)境下的同態(tài)消息認(rèn)證碼方案。該同態(tài)消息認(rèn)證碼的具體算法主要是利用了分組密碼,并結(jié)合了線性泛Hash函數(shù)的性質(zhì)。本文提出的這種同態(tài)消息認(rèn)證碼可用于構(gòu)造簡潔優(yōu)雅的可檢索證明方案,僅使用一個(gè)密鑰和一個(gè)狀態(tài)值,避免了可檢索證明方案中過多的密鑰和繁瑣的設(shè)置過程,降低了密鑰存儲(chǔ)量和算法計(jì)算量,巧妙使用了輸入分割技巧生成計(jì)算過程中使用的隨機(jī)值,做到了可檢索證明方案的最簡化。4、指出了應(yīng)用于線性網(wǎng)絡(luò)編碼的環(huán)境的、現(xiàn)有的SpaceMAC、 TraceMAC以及基于線性映射等同態(tài)消息認(rèn)證碼存在的問題,對(duì)TraceMAC的安全性進(jìn)行了全面分析,給出了具體的消息偽造,提出了改進(jìn)的辦法,并提出了一種通用的設(shè)計(jì)同態(tài)消息認(rèn)證碼的方法。5、設(shè)計(jì)了一種基于多項(xiàng)式泛Hash函數(shù)的Carter-Wegman同態(tài)消息認(rèn)證碼,將其定義有限域上,在同態(tài)消息認(rèn)證碼安全模型下證明了其安全性的界可忽略,同時(shí)算法降低了密鑰使用量,僅使用一個(gè)密鑰,大小為16個(gè)字節(jié),減輕了密鑰保存和分發(fā)難度。在編碼效率方面,該同態(tài)消息認(rèn)證碼和其它算法保持一致。在計(jì)算速度方面,通過查表和采用有限域上快速計(jì)算技巧可以快速實(shí)現(xiàn),可滿足在線傳輸需要。
【關(guān)鍵詞】：消息認(rèn)證碼 同態(tài)消息認(rèn)證碼 分組密碼 Hash函數(shù) 泛Hash函數(shù) 偽隨機(jī)函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN918.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 論文的組織17-18
• 第二章 基本概念18-26
• 2.1 有限域18-20
• 2.2 可證明安全及RO模型20-22
• 2.3 偽隨機(jī)函數(shù)及偽隨機(jī)置換22-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 第三章 基于分組密碼的消息認(rèn)證碼26-60
• 3.1 消息認(rèn)證碼26-33
• 3.1.1 基本原理及定義26-30
• 3.1.2 安全模型30-33
• 3.2 相關(guān)工作33-41
• 3.3 OXCBC算法的構(gòu)造41-48
• 3.3.1 CBC-MAC類41-45
• 3.3.2 加密認(rèn)證模式45-47
• 3.3.3 OXCBC算法47-48
• 3.4 XOR-MAC的安全性分析48-51
• 3.4.1 XOR-MAC的描述48-49
• 3.4.2 XOR-MAC的結(jié)構(gòu)分析49
• 3.4.3 XOR-MAC的安全性證明49-51
• 3.5 PMAC的安全性分析51-59
• 3.5.1 PMAC的描述51-52
• 3.5.2 現(xiàn)有工作模式52-57
• 3.5.3 針對(duì)PMAC的相關(guān)模式攻擊57-59
• 3.6 小結(jié)59-60
• 第四章 基于HASH函數(shù)及泛HASH函數(shù)的消息認(rèn)證碼60-82
• 4.1 預(yù)備知識(shí)60-69
• 4.1.1 Hash函數(shù)60-64
• 4.1.2 基于Hash的MAC的構(gòu)造方法64-68
• 4.1.3 存在的安全性問題68-69
• 4.2 HBMAC的構(gòu)造理念69-73
• 4.3 HBMAC的具體構(gòu)造和安全性證明73-78
• 4.3.1 HBMAC的定義73-74
• 4.3.2 安全性證明74-78
• 4.4 HBMAC的優(yōu)勢分析78-80
• 4.5 小結(jié)80-82
• 第五章 面向云計(jì)算的同態(tài)消息認(rèn)證碼82-102
• 5.1 預(yù)備知識(shí)82-84
• 5.1.1 同態(tài)加密及認(rèn)證機(jī)制82-83
• 5.1.2 全同態(tài)加密及認(rèn)證機(jī)制83-84
• 5.2 同態(tài)消息認(rèn)證碼84-87
• 5.2.1 基本原理及定義84-86
• 5.2.2 安全模型86-87
• 5.3 HomMAC在云計(jì)算中的應(yīng)用87-91
• 5.3.1 數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證方案87-89
• 5.3.2 基本工作模型89-90
• 5.3.3 PDP及POR90-91
• 5.4 一種可用于構(gòu)造POR的HomMAC91-101
• 5.4.1 預(yù)處理過程91-92
• 5.4.2 具體算法描述92-95
• 5.4.3 方案的幾點(diǎn)說明95
• 5.4.4 安全性證明95-100
• 5.4.5 該方案的優(yōu)勢分析100-101
• 5.5 小結(jié)101-102
• 第六章 面向網(wǎng)絡(luò)編碼的同態(tài)消息認(rèn)證碼102-120
• 6.1 預(yù)備知識(shí)102-105
• 6.1.1 網(wǎng)絡(luò)編碼102
• 6.1.2 線性網(wǎng)絡(luò)編碼102-104
• 6.1.3 網(wǎng)絡(luò)編碼安全104-105
• 6.2 幾種HomMAC方案的安全性分析105-111
• 6.2.1 網(wǎng)絡(luò)編碼中的HomMAC方案105-106
• 6.2.2 網(wǎng)絡(luò)編碼中的HomMAC安全模型106-107
• 6.2.3 具體安全性分析107-111
• 6.3 一種CW模式的HomMAC111-119
• 6.3.1 信息預(yù)處理機(jī)制111
• 6.3.2 信息傳輸機(jī)制111-112
• 6.3.3 HomMAC保護(hù)機(jī)制112
• 6.3.4 具體算法描述112-115
• 6.3.5 安全性證明115-118
• 6.3.6 優(yōu)勢分析118-119
• 6.4 小結(jié)119-120
• 第七章 結(jié)論和研究前景120-122
• 7.1 結(jié)論120-121
• 7.2 研究前景121-122
• 參考文獻(xiàn)122-132
• 作者博士期間發(fā)表和錄用的文章及參與的編著132-134
• 致謝134

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐津;溫巧燕;王大印;;XOR-MAC的結(jié)構(gòu)分析和安全性證明[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

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本文編號(hào)：890047