本文關(guān)鍵詞：格上基于身份的密碼體制方案

  更多相關(guān)文章： 格 基于身份 加密 簽名 LWE問(wèn)題 SIS問(wèn)題 ISIS問(wèn)題

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展,量子計(jì)算得到了不斷的突破,而量子計(jì)算的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的密碼學(xué)體制的安全性提出了更大的挑戰(zhàn)。在量子攻擊下,大整數(shù)因式分解和離散對(duì)數(shù)等問(wèn)題不再難解,基于這些數(shù)論問(wèn)題所構(gòu)造的密碼體制也都已經(jīng)不再安全了。因而,尋找能夠?qū)沽孔庸舻男碌墓�密碼體制就成了迫在眉睫的研究課題�；诟駟�(wèn)題的密碼體制的提出為密碼學(xué)的發(fā)展提供了嶄新的思路。相比指數(shù)運(yùn)算、雙線性對(duì)的運(yùn)算,格中的運(yùn)算大多為線性運(yùn)算,相對(duì)簡(jiǎn)單高效。并且格中的困難問(wèn)題,如最短向量(SVP)問(wèn)題、最近向量(CVP)問(wèn)題、帶誤差的學(xué)習(xí)(LWE)問(wèn)題、小整數(shù)解(SIS)問(wèn)題、非奇次小整數(shù)解(ISIS)問(wèn)題等,被認(rèn)為在量子計(jì)算下依然是安全的。隨著基于格的密碼體制逐步走向?qū)嵱没?它已經(jīng)成為當(dāng)前最熱點(diǎn)的抗量子攻擊的密碼體制。將基于身份的密碼體制引入到格中,使得格密碼也具有了身份機(jī)制的優(yōu)勢(shì)。在基于身份的密碼體制中,用戶的公鑰可以直接從他(或她)的身份信息中提取,而對(duì)應(yīng)的私鑰由一個(gè)被稱為密鑰生成中心(Key Generate Center,簡(jiǎn)稱KGC)的可信機(jī)構(gòu)生成�；谏矸莸拿艽a體制減少了用戶對(duì)公鑰證書的依賴,具有不需要公鑰證書、不需要預(yù)先注冊(cè)、便于掃描消息內(nèi)容等優(yōu)點(diǎn),會(huì)大大地降低密鑰認(rèn)證系統(tǒng)的復(fù)雜度,進(jìn)而提高效率。本文將格密碼與基于身份的密碼系統(tǒng)結(jié)合在一起,研究格上基于身份的密碼體制。加密方案和簽名方案一直是密碼學(xué)研究的兩大主要內(nèi)容,在基于格的密碼體制中也不例外。本文在格密碼體制的框架下研究基于身份的加密和簽名方案,取得了以下成果：1.將前向安全機(jī)制與廣播加密結(jié)合在一起,構(gòu)造了格上基于身份的具有前向安全的廣播加密方案,并證明該方案在隨機(jī)預(yù)言模型下是安全的,它的安全性可以歸約到LWE困難問(wèn)題上。同時(shí)將該方案擴(kuò)展為可同時(shí)加密多個(gè)消息比特的廣播加密方案。2.使用格基代理技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)格上基于身份的環(huán)簽名方案,遵循經(jīng)典環(huán)簽名的“首尾相接”的模式,并證明了該方案的匿名性和不可偽造性。同時(shí)修改某些參數(shù)得到了一個(gè)更高效的環(huán)簽名方案,其公鑰和簽名的長(zhǎng)度都比前一方案顯著縮短。3.構(gòu)造基于格上的小整數(shù)解(SIS)問(wèn)題及身份的簽名方案。該方案采用“哈�！灻钡姆妒�,利用限門生成算法生成系統(tǒng)參數(shù),逐比特的使用身份信息生成公鑰,并使用格基代理函數(shù)生成私鑰和簽名,其安全性可歸約為SIS困難問(wèn)題。4.構(gòu)造基于格上的非奇次小整數(shù)解(ISIS)問(wèn)題及身份的簽名方案。與前一簽名方案相比,本方案公鑰的生成方式非常簡(jiǎn)單,不需要任何計(jì)算,只需要將若干矩陣級(jí)聯(lián)起來(lái)即可,極大地降低了計(jì)算復(fù)雜度,因而操作更加簡(jiǎn)便,實(shí)用。該方案的安全性可歸約為非奇次小整數(shù)解(ISIS)問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：格 基于身份 加密 簽名 LWE問(wèn)題 SIS問(wèn)題 ISIS問(wèn)題
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN918.4
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 第一章 引言10-17
• §1.1 選題背景及意義10-13
• §1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-15
• §1.2.1 格中加密方案的研究進(jìn)展13-14
• §1.2.2 格中簽名方案的研究進(jìn)展14-15
• §1.3 本文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 預(yù)備知識(shí)17-24
• §2.1 格基本知識(shí)17-19
• §2.1.1 符號(hào)17
• §2.1.2 整數(shù)格17-18
• §2.1.3 模格18
• §2.1.4 格上的離散高斯函數(shù)和分布18-19
• §2.2 限門算法和格基代理函數(shù)19-21
• §2.3 格上的困難問(wèn)題假設(shè)21-22
• §2.4 歸約證明22-24
• 第三章 格上基于身份的具有前向安全的廣播加密方案24-35
• §3.1 廣播加密介紹24-25
• §3.2 模型和安全要求25-26
• §3.2.1 方案模型25-26
• §3.2.2 安全要求26
• §3.3 方案描述26-28
• §3.4 安全分析28-33
• §3.4.1 正確性28-29
• §3.4.2 語(yǔ)義安全性29-33
• §3.5 方案擴(kuò)展33
• §3.6 效率比較33-34
• §3.7 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于身份的環(huán)簽名方案35-49
• §4.1 環(huán)簽名介紹35-37
• §4.2 方案描述37-40
• §4.3 安全證明40-45
• §4.3.1 匿名性40-41
• §4.3.2 不可偽造性41-45
• §4.4 方案改進(jìn)45-47
• §4.5 效率比較47-48
• §4.6 本章小結(jié)48-49
• 第五章 基于格上小整數(shù)解(SIS)問(wèn)題及身份的簽名方案49-56
• §5.1 方案描述49-50
• §5.2 安全證明50-54
• §5.2.1 正確性50-51
• §5.2.2 不可偽造性51-54
• §5.3 方案改進(jìn)54-55
• §5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 基于格上非奇次小整數(shù)解(ISIS)問(wèn)題及身份的簽名方案56-63
• §6.1 方案描述56-58
• §6.2 安全證明58-60
• §6.2.1 正確性58
• §6.2.2 不可偽造性58-60
• §6.3 方案改進(jìn)60-61
• §6.4 效率比較61-62
• §6.5 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-76
• 攻博期間發(fā)表和撰寫的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 毛衛(wèi)霞;李志慧;薛婷;;基于身份的強(qiáng)指定驗(yàn)證人簽名方案[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2010年02期

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本文編號(hào)：903030