基于RSA分布式计算的安全多方计算协议研究

发布时间：2016-11-17 04:38

  本文关键词：若干离散问题的安全多方计算协议研究，由笔耕文化传播整理发布。

《北京邮电大学》 2008年

基于RSA分布式计算的安全多方计算协议研究

浦明松  

【摘要】： 经过30余年的研究,RSA公钥密码体系开始从学术理论研究阶段逐步走向实际应用阶段,成为目前用途最广泛的一种公钥密码体系之一。由于门限签名方案的需要,出现了一批分布式RSA密钥生成协议,可以预见,这些分布生成的密钥对于安全多方计算具有使用价值。 近年来安全多方计算逐渐成为密码学研究的热点问题。最初由A.Yao提出的百万富翁问题开始的安全多方计算,如今已经有很多个研究分支,安全多方排序就是其中一支。随着技术发展,安全多方排序由两方扩展为多方排序,本文就是结合RSA分布式密钥生成协议与旧有的安全多方排序协议,形成了新的安全多方排序协议。 本文在分析和研究RSA分布式密钥生成技术和安全多方排序最新研究成果的基础上,做出了新的基于RSA的多方安全排序方案。论文总共分五章总结了该领域所完成的一系列的研究工作。 其中,第1章通过介绍安全多方计算的研究背景和研究目标,引出了多方安全问题,接着讨论密码学发展历程,分析其中的安全威胁和安全需求,引出了RSA公钥密码体系,最后介绍了全文的主要内容和作者的主要研究成果。第2章主要介绍了在本论文中安全多方计算和密码学的理论基础和相关的背景知识。第3章详细介绍了安全多方排序问题的方案和分布式RSA密钥生成协议的方案,对安全多方排序问题和分布式RSA密钥生成问题的发展过程作出了归纳。第4章介绍了作者的工作——结合RSA密钥生成协议和安全多方排序协议,形成了新的基于RSA的安全多方排序协议,并提出基于欧拉函数的安全多方排序方案。第5章对整篇论文进行了总结,并对RSA密钥生成协议的应用和与安全多方计算结合的未来工作进行了展望。 在论文中,作者所取得的主要研究成果有: (1)对目前的分布式RSA密钥生成协议作了相应归纳; (2)总结了安全多方排序的发展并针对安全多方排序问题,结合分布式RSA密钥生成协议提出了自己的基于RSA的安全多方排序协议。 (3)简化RSA安全多方排序,提出利用欧拉定理来实现安全多方排序的协议,为安全多方排序的研究提供了一个新的思路。 RSA分布式密钥生成为解决安全多方计算问题提供了便利的工具,随着研究的深入,一定会与排序以外更多的安全多方计算问题结合在一起。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TN918
【目录】：

摘要4-6

ABSTRACT6-10

第一章 引言10-19

1.1 密码与信息安全10-13

1.2 安全多方计算13-16

1.2.1 安全多方计算的研究背景及现状14-15

1.2.2 研究安全多方计算的目标及意义15-16

1.3 分布式RSA计算16-17

1.4 本文的工作17

1.5 本文的组织17-19

第二章 安全多方计算基础19-37

2.1 安全多方计算的基本概念19-21

2.1.1 安全多方计算问题与安全多方计算协议19

2.1.3 基于姚氏百万富翁问题的安全多方计算19-21

2.2 安全多方计算的基本术语21-23

2.2.1 参与者模型21

2.2.2 攻击者模型21-23

2.3 安全多方计算协议的安全需求23-28

2.3.1 安全多方计算模型与安全类型23

2.3.2 安全多方计算的安全定义23-28

2.3.3 安全多方计算的安全需求28

2.4 安全多方计算的密码学基础28-35

2.4.1 加密体制28-30

2.4.2 秘密分享30

2.4.3 单身函数30-31

2.4.4 承诺31

2.4.5 离散对数31-32

2.4.6 零知识证明32

2.4.7 不经意传输32-33

2.4.8 φ-隐藏假设33

2.4.9 基于输出正确性证明的方法33-35

2.5 如何将一般的计算问题转化为安全多方计算问题35-36

2.6 小结36-37

第三章 RSA与安全多方排序37-55

3.1 RSA密钥分布式生成方法37-45

3.1.1 生成共享密钥的一般方案37-38

3.1.2 双方RSA协同生成协议38-43

3.1.3 多方分布式RSA密钥生成协议43-45

3.2 安全多方排序问题45-54

3.2.1 百万富翁问题45-47

3.2.2 基于语义安全的可随机化比特加密的百万富翁协议47-48

3.2.3 基于语义安全的同态加密的百万富翁协议48-49

3.2.4 基于语义安全的同态加密的百万富翁协议实现149-50

3.2.5 基于语义安全的同态加密的百万富翁协议实现250-51

3.2.6 基于语义安全的同态加密的多方排序协议51-54

3.3 小结54-55

第四章 基于RSA相关计算的安全多方排序问题的解决方案55-67

4.1 基于欧拉定理的安全多方排序问题解决方案55-59

4.2 基于RSA的多方排序问题解决方案59-66

4.2.1 应用举例61

4.2.2 正确性与安全性讨论61-65

4.2.3 效率分析65-66

4.3 小结66-67

第五章 工作的总结和展望67-70

5.1 分布式RSA密钥生成总结及百万富翁问题及衍生问题协议总结67-68

5.1.1 分布式RSA密钥生成方法总结67

5.1.2 多方排序方案总结67-68

5.2 本文工作总结68-69

5.3 未来工作的发展方向69-70

参考文献70-74

致谢74-75

硕士在读期间完成的论文75

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