基于RLWE的后量子认证密钥交换协议

作     者：李子臣 谢婷 张卷美 徐荣华 Li Zichen;Xie Ting;Zhang Juanmei;Xu Ronghua

作者机构：北京印刷学院北京102600 西安电子科技大学通信工程学院西安710071 北京电子科技学院北京100018 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2019年第56卷第12期

页      面：2694-2701页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61370188) “十三五”国家密码发展基金项目(MMJJ20170110)~~ 

主　　题：格 后量子 认证密钥交换协议 环上误差学习问题 eCK模型 

摘      要：量子计算机的迅速发展使得基于经典数论困难问题建立的现代公钥密码体制安全性面临严峻的威胁,设立和部署可抵御量子计算机攻击的后量子公钥密码系统势在必行.基于环上误差学习问题并使用加密的构造方式,设计了一种后量子认证密钥交换(authenticated key exchange,AKE)协议.首先利用密文压缩技术,提出了一个IND-CPA安全的公钥加密方案.之后在此方案的基础上,使用Fujisaki-Okamoto变换技术,得到了一种IND-CCA安全的密钥封装机制.通过隐式认证方式,构造了一个后量子AKE协议.此协议在标准eCK模型下可证明安全并可以达到弱的完美前向安全.采用LWE测试器进行了安全性测试,该协议安全度为313 b.与其他基于格上困难问题设计的AKE协议相比,安全度较高且通信量较低,是一种更加简洁高效的后量子AKE协议.