基于编码理论的加密算法与数字签名算法研究
发布时间：2023-04-01 07:57
随着信息技术和量子计算的研究进展,计算设备的计算能力正处于飞速发展的阶段。与此同时,量子计算机的研发和制造进程也在不断推进。尽管目前的量子技术无法支持科学家们制造出真正意义上的量子计算机,但是随着现有技术的成熟和新技术的提出,具备可应用性的量子计算机很有可能会出现在我们的社会之中。然而,在量子计算技术能够为人们带来计算能力的飞跃的同时,也会给现有的密码体制带来一些前所未有的安全隐患。当今社会人们使用的绝大多公钥加密(PKE)算法和数字签名(DS)算法(如RSA算法,ElGamal算法)都是基于数论中数学问题的困难性,比如大素数分解问题,离散对数问题等,目前这些问题都被普遍认为是难以解决的。然而,随着量子计算机的发展,传统基于数论的密码体制受到了新的安全挑战。在1994年,Shor提出了一个量子攻击算法,该算法可以运用量子计算机的能力在多项式时间内解决大素数分解问题和离散对数问题。因此,选择新型可抗量子攻击的数学困难问题,并根据此类困难问题设计公钥密码算法已经成为了当前研究的热点。编码理论中的数学困难问题,如一般解码(GD)问题,一般伴随解码(GSD)问题,都已经被证明为是NP完备(NP...
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 数字签名算法
1.2 具有特殊属性的数字签名算法
1.2.1 盲签名算法
1.2.2 环/群签名算法
1.3 基于编码理论的公钥密码体制
1.3.1 现今量子攻击威胁
1.3.2 基于编码的公钥密码体制(CB-PKC)的发展
1.4 基于编码的数字签名算法
1.4.1 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法
1.5 本文工作
1.5.1 具有特殊属性且基于编码的数字签名算法
1.5.2 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法(IDCBS)
1.5.3 使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
第二章 预备知识
2.1 基本概念和符号
2.2 编码理论基本概念
2.2.1 线性码
2.2.2 汉明度量和秩度量
2.2.3 正则字
2.3 困难问题假设
2.3.1 一般伴随解码(GSD)问题
2.3.2 二元域上的2-正则字伴随解码(2-RWSD)问题
2.3.3 确定性LPN(DLPN)问题
2.3.4 戈帕码不可区分性假设
2.3.5 确定性McEliece(DM)问题
2.3.6 确定性秩伴随解码(DRSD)问题
2.4 哈希函数
2.4.1 抗碰撞哈希函数
2.4.2 基于快速伴随的哈希函数(FSB hash)
2.5 数字签名算法
2.5.1 安全性模型
2.5.2 盲签名算法
2.5.3 环签名/群签名算法
第三章 具有特殊属性且基于编码的数字签名算法
3.1 基于快速伴随解码哈希的盲签名算法
3.1.1 设计难点与目标
3.1.2 算法设计
3.1.3 安全性分析
3.1.4 算法效率
3.2 基于编码的简单结构环签名算法
3.2.1 设计难点与目标
3.2.2 算法设计
3.2.3 安全性分析
3.2.4 算法效率分析
3.3 本章小结
第四章 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法
4.1 相关知识
4.1.1 CVA协议
4.1.2 随机化的McEliece公钥加密算法
4.2 基于编码的环/群身份鉴别协议
4.2.1 RZK协议
4.2.2 GZK协议
4.2.3 安全性分析
4.3 基于身份鉴别协议的环/群签名算法
4.3.1 IDCBRS算法
4.3.2 IDCBGS算法
4.3.3 IDCBGS算法的安全性分析
4.3.4 算法效率分析
4.4 身份鉴别协议基数字签名算法
4.4.1 CCVA协议
4.4.2 IDCBBS算法
4.4.3 安全性分析
4.4.4 效率分析
4.5 本章小结
第五章 使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
5.1 相关知识
5.1.1 LT加密算法
5.2 一个使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
5.3 安全性分析
5.3.1 正确性证明
5.3.2 IND-CCA2 证明
5.3.3 效率分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间所取得的科研成果
本文编号：3776762
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 数字签名算法
1.2 具有特殊属性的数字签名算法
1.2.1 盲签名算法
1.2.2 环/群签名算法
1.3 基于编码理论的公钥密码体制
1.3.1 现今量子攻击威胁
1.3.2 基于编码的公钥密码体制(CB-PKC)的发展
1.4 基于编码的数字签名算法
1.4.1 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法
1.5 本文工作
1.5.1 具有特殊属性且基于编码的数字签名算法
1.5.2 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法(IDCBS)
1.5.3 使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
第二章 预备知识
2.1 基本概念和符号
2.2 编码理论基本概念
2.2.1 线性码
2.2.2 汉明度量和秩度量
2.2.3 正则字
2.3 困难问题假设
2.3.1 一般伴随解码(GSD)问题
2.3.2 二元域上的2-正则字伴随解码(2-RWSD)问题
2.3.3 确定性LPN(DLPN)问题
2.3.4 戈帕码不可区分性假设
2.3.5 确定性McEliece(DM)问题
2.3.6 确定性秩伴随解码(DRSD)问题
2.4 哈希函数
2.4.1 抗碰撞哈希函数
2.4.2 基于快速伴随的哈希函数(FSB hash)
2.5 数字签名算法
2.5.1 安全性模型
2.5.2 盲签名算法
2.5.3 环签名/群签名算法
第三章 具有特殊属性且基于编码的数字签名算法
3.1 基于快速伴随解码哈希的盲签名算法
3.1.1 设计难点与目标
3.1.2 算法设计
3.1.3 安全性分析
3.1.4 算法效率
3.2 基于编码的简单结构环签名算法
3.2.1 设计难点与目标
3.2.2 算法设计
3.2.3 安全性分析
3.2.4 算法效率分析
3.3 本章小结
第四章 基于编码的身份鉴别协议基数字签名算法
4.1 相关知识
4.1.1 CVA协议
4.1.2 随机化的McEliece公钥加密算法
4.2 基于编码的环/群身份鉴别协议
4.2.1 RZK协议
4.2.2 GZK协议
4.2.3 安全性分析
4.3 基于身份鉴别协议的环/群签名算法
4.3.1 IDCBRS算法
4.3.2 IDCBGS算法
4.3.3 IDCBGS算法的安全性分析
4.3.4 算法效率分析
4.4 身份鉴别协议基数字签名算法
4.4.1 CCVA协议
4.4.2 IDCBBS算法
4.4.3 安全性分析
4.4.4 效率分析
4.5 本章小结
第五章 使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
5.1 相关知识
5.1.1 LT加密算法
5.2 一个使用秩度量码的IND-CCA2 安全公钥加密算法
5.3 安全性分析
5.3.1 正确性证明
5.3.2 IND-CCA2 证明
5.3.3 效率分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间所取得的科研成果
本文编号：3776762
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3776762.html
