可验证的秘密共享方案的研究

发布时间：2017-06-10 04:02

  本文关键词：可验证的秘密共享方案的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着电子通信与计算机网络的全方位迅猛发展,如何保证数据在存储和传输过程中的安全性已成为信息安全领域的热点课题。秘密共享是分配、存储和重构秘密的最常用的方法之一,可以在一组参与者中共享秘密信息,保护重要隐私,防止有用信息的泄漏、被破坏和被篡改。可验证的秘密共享方案是一种可防欺诈的秘密共享方案,它在密钥托管、电子汇账、电子投票等领域有着重要的应用。可公开验证的秘密共享方案可以对公开信息和子秘密进行公开验证,并且在验证的过程中保证了重要秘密信息的安全性。本文从可定期更新性、可公开验证性和自选子秘密等几个方面对秘密共享方案进行深入研究,所取得的研究成果如下:首先,在保持YCH方案优点的同时,借助于椭圆曲线、双线性映射、单向散列链等数学工具,构造了一个可公开验证可定期更新的多秘密共享方案。方案中的参与者利用其秘密份额可以重构多个秘密;借助于单向散列链构造更新算法,可以周期性地更新秘密份额;所有人均可公开验证秘密份额的真实性和公开信息的有效性,有效地抵抗了参与者和分发者的欺诈。详细分析了该方案的正确性和性能,并在离散对数问题、双线性Diffie-Hellman问题和计算Diffie-Hellman问题假设下,证明了方案是安全的。其次,现有一些可验证的秘密共享方案中存在分发者权利滥用,不能同时具有可公开验证性和可定期更新性的问题。为此,提出一种自选子秘密的可公开验证可更新的多秘密共享方案。参与者选取自身的秘密份额,生成的影子秘密用于秘密重构,保证了真实的秘密份额的安全性。周期性地对影子秘密进行更新,防止敌手在有限时间内截获秘密信息。对影子秘密和公开信息进行公开验证,可以抵抗各种恶意欺骗行为。对方案的正确性和性能进行分析,并在随机预言模型下证明方案是安全有效的。最后,对本文所做的研究工作进行总结,并且展望了下一阶段的研究方向。
【关键词】：秘密共享 可验证 可公开验证 定期更新 自选子秘密 随机预言模型
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.3 研究内容、研究成果、创新点16-18
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 研究成果17
• 1.3.3 创新点17-18
• 1.4 本文章节安排18-19
• 第二章 秘密共享相关基础知识19-32
• 2.1 相关数学知识19-25
• 2.1.1 模运算和同余19-20
• 2.1.2 群和有限域20-21
• 2.1.3 椭圆曲线的基本概念和理论21-22
• 2.1.4 双线性映射22-23
• 2.1.5 Hash函数23-24
• 2.1.6 随机预言模型24
• 2.1.7 计算复杂性理论24-25
• 2.2 秘密共享25-32
• 2.2.1 秘密共享的概述25-26
• 2.2.2 门限秘密共享方案26-29
• 2.2.3 可验证的秘密共享方案29-32
• 第三章 可公开验证可定期更新的多秘密共享方案的构造32-53
• 3.1 YCH方案及其改进方案简介32-33
• 3.2 新的可公开验证可定期更新的多秘密共享方案33-40
• 3.2.1 系统初始化34
• 3.2.2 秘密的分发34-36
• 3.2.3 秘密份额的更新36-38
• 3.2.4 秘密的重构38-40
• 3.3 方案分析40-51
• 3.3.1 正确性分析40-46
• 3.3.2 安全性分析46-50
• 3.3.3 性能分析50-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 自选子秘密可公开验证可更新多秘密共享方案的构造53-66
• 4.1 新方案的介绍53-57
• 4.1.1 系统初始化53-54
• 4.1.2 秘密的分发54-55
• 4.1.3 影子秘密的更新55-56
• 4.1.4 秘密的重构56-57
• 4.2 方案分析57-65
• 4.2.1 正确性分析57-60
• 4.2.2 安全性分析60-64
• 4.2.3 性能分析64-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-68
• 5.1 总结66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-73
• 致谢73-74
• 附录(攻读硕士学位期间发表和录用的学术论文)74

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