基于格上困难问题的新型密码算法设计及应用研究

发布时间：2024-04-27 21:20

　　近年来,随着量子计算技术的飞速发展,当前广泛应用于网络空间的基于离散对数、因子分解等困难问题的公钥密码算法在量子计算环境下的安全性受到了严重威胁。因此,设计既能够在现有计算机操作系统上正常运行,又能抵抗量子计算机攻击的密码算法,即后量子密码已成为当前密码学界的研究热点。而以格密码为代表的后量子密码的研究,已得到密码学者的广泛关注,并取得了一些研究成果。然而,现有的格公钥密码算法的研究远没有达到后量子通信环境对安全性能的新需求,亟需设计具有新型密码功能的高效格公钥密码算法,为相关应用场景提供安全技术保障。基于此,本论文开展基于格困难问题的新型密码算法设计研究,所取得的研究成果主要体现在两个方面:基于格困难问题实现了现有算法所不具有的新的密码功能,与已有算法相比较有较大的性能优势。此外,本论文还将格公钥密码算法有效应用到抗量子计算的云存储数据安全审计方案的构造。本论文具体研究包括以下四个方面:1.基于格困难问题的公钥加密算法研究:(1)基于RLWE(环-噪声学习困难问题)构造了一个全同态公钥加密算法,该算法采用重线性化技术与模归约转化技术,使得噪声尺度膨胀得到有效控制,密文大小恒定,算法效...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图3-1公钥可搜索加密基本模型

图3-1公钥可搜索加密基本模型节，我们首先介绍基于身份的公钥可搜索加密算法(IBEKS)的算法中，需要指定一个云服务器来帮助用户搜索相关联的密公钥可搜索加密算法包括以下6个子算法：

图6-1云存储数据公共审计基本模型

电子科技大学博士学位论文(1)Tamperattack:恶意的云服务器可能会伪造用户的数据签名，并试图产生伪的审计证明响应信息欺骗TPA通过审计验证方程。

图6-2TPA审计效率比较

图6-2TPA审计效率比较了方便，我们省略这一固定值，在实验中，我们将文献[84]中TPA的主要销视为11121,(1)2GGGGGcMult+c+Exp+Pair+cH。在我们的格上基于身份的云据审计方案中，为了执行ProofVer....

图6-3TPA审计计算开销比较

图6-3TPA审计计算开销比较从图6-3可知，本方案对于TPA具有很好的性能优势。这是由于云存储计方案[84]是基于传统密码学困难性问题，需要模指数运算，双线性对运算

本文编号：3965726