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一种基于区块链的分布式公钥管理方案研究

信息网络安全 2018年第8期 25-33页

作者：刘敬浩平鉴川付晓梅天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

分布式系统相对于集中式系统,存在系统中难以达成一致共识的难题,因此分布式系统在信息存储相关应用上受到很大的限制。区块链的出现和对其研究的深入为在分布式系统中建立共识给出了一个较为可靠的实现方式。文章提出建立一个基于区块... 详细信息

分布式系统相对于集中式系统,存在系统中难以达成一致共识的难题,因此分布式系统在信息存储相关应用上受到很大的限制。区块链的出现和对其研究的深入为在分布式系统中建立共识给出了一个较为可靠的实现方式。文章提出建立一个基于区块链技术的分布式公钥方案,通过区块链网络中的节点共同承担密钥存储的职责。通过将存储系统拆分到网络的组成节点中,相较于传统的中心化公钥系统能够提供较好的响应性能和抗干扰能力。对于区块链系统在虚拟货币中应用时已经显现出的缺陷,在分析了这些缺陷对公钥管理的影响后,通过对区块链系统进行一定的改进进行规避。最后,文章对一些常见的针对公钥系统的攻击方式进行了分析,证明了系统对攻击者通过欺骗节点干扰共识的达成和传播有着较强的抗干扰性,保证了公钥管理系统的安全性。

关键词：区块链密钥管理分布式系统公钥密码

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公钥广播加密研究综述

广州大学学报（自然科学版） 2022年第4期21卷 53-67页

作者：崔岩黄欣沂赖建昌宁建廷福建师范大学计算机与网络空间安全学院福建福州350117 香港科技大学(广州) 广东广州511400 东南大学网络空间安全学院江苏南京211189

近年来,随着网络带宽的不断增加,大数据、云计算、外包计算等新兴应用得到飞速发展,同时也带来了更多的安全挑战,传统的点对点安全传输已无法满足错综复杂的网络环境,一对多安全传输变得极为重要。广播加密允许数据拥有者向一组选定的... 详细信息

近年来,随着网络带宽的不断增加,大数据、云计算、外包计算等新兴应用得到飞速发展,同时也带来了更多的安全挑战,传统的点对点安全传输已无法满足错综复杂的网络环境,一对多安全传输变得极为重要。广播加密允许数据拥有者向一组选定的接收者安全分享数据,仅需运行一次加密算法并将密文发布到广播信道,监听此信道的授权用户均可解密获取明文,未授权用户即使合谋也无法正确解密,极大地减少了计算和通信开销。公钥广播加密相比于对称广播加密具有灵活性高、应用范围广等优点,近年来受到广泛关注。文章回顾了公钥广播加密的相关研究历史,从公钥广播加密的应用场景出发,重点介绍了公钥广播加密的系统模型和典型方案,包括标识广播加密、匿名广播加密、叛逆者追踪广播加密和可撤销广播加密,并阐述了各类公钥广播加密的原理和特征。最后,讨论了公钥广播加密的应用场景和未来的研究方向,旨在促进公钥广播加密的研究与发展。

关键词：广播加密公钥密码标识密码匿名性可追踪性可撤销性

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基于单像素成像和公钥密码的图像加密技术

电力信息与通信技术 2022年第5期20卷 87-94页

作者：蒋新竹袁胜华北水利水电大学信息工程学院河南郑州450000

针对现有单像素加密技术大多基于对称加密、传输密钥量过大等不足,文章提出了一种基于单像素成像和公钥密码的图像加密技术,首先利用2组随机数分别作为哈达玛矩阵(Hadamard)的行序列和列序列,对其进行扰乱,随后利用数字微镜将扰乱后的... 详细信息

针对现有单像素加密技术大多基于对称加密、传输密钥量过大等不足,文章提出了一种基于单像素成像和公钥密码的图像加密技术,首先利用2组随机数分别作为哈达玛矩阵(Hadamard)的行序列和列序列,对其进行扰乱,随后利用数字微镜将扰乱后的正交矩阵作为调制模板投射到秘密图像上,通过单像素探测器进行探测获取密文,并利用RSA加密算法中的公钥对2组随机数进行加密,完成加密过程。秘密信息的解密过程是加密的逆过程。仿真实验证明,该方法在攻击者窃听率达到50%仍能保证秘密信息不泄露,还原图像清晰可见,并对统计学攻击和唯密文攻击都有一定的抵抗能力,在遭受椒盐、高斯等常见噪声攻击后,还原图像仍可辨认出原始信息,有非常良好的鲁棒性。本方法使用公钥密码加密,提高了系统安全性;通过随机序列产生随机正交矩阵,在保证解密图像质量的前提下,减少了密钥量,提升了加密效率。

关键词：单像素成像图像加密 Hadamard矩阵公钥密码

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国产商用密码算法研究及性能分析

计算机应用与软件 2019年第6期36卷 327-333页

作者：姚键国家税务总局北京税务局

信息时代已经到来,海量信息在方便人们生活的同时,也让信息安全问题层出不穷。密码技术作为信息安全的最大保护手段受到各界的极大重视。结合已有的研究,对国内密码技术的算法特点、性能、安全性和具体应用情况等进行研究和比较,并对我... 详细信息

信息时代已经到来,海量信息在方便人们生活的同时,也让信息安全问题层出不穷。密码技术作为信息安全的最大保护手段受到各界的极大重视。结合已有的研究,对国内密码技术的算法特点、性能、安全性和具体应用情况等进行研究和比较,并对我国国产商用密码体系的完善和发展进行了分析。

关键词：商用密码信息安全国密对称密码公钥密码

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基于身份认证密钥协商的分析与改进

哈尔滨工程大学学报 2009年第10期30卷 1194-1198页

作者：刘振华胡予濮牟宁波西安电子科技大学理学院陕西西安710071 西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室陕西西安710071

针对标准模型下可证明安全的基于身份认证密钥协商协议给出了一种有效攻击,指出其无会话密钥托管的协议存在安全缺陷.当密钥生成器(PKG)被恶意控制时,协商的会话密钥仍能被计算出来.为了抵抗这种攻击,给出了一种改进的基于身份认证密钥... 详细信息

针对标准模型下可证明安全的基于身份认证密钥协商协议给出了一种有效攻击,指出其无会话密钥托管的协议存在安全缺陷.当密钥生成器(PKG)被恶意控制时,协商的会话密钥仍能被计算出来.为了抵抗这种攻击,给出了一种改进的基于身份认证密钥协商协议.改进的协议在标准模型下是可证明安全的,具有无会话密钥托管的属性.

关键词：公钥密码基于身份的认证密钥协商双线性对标准模型

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基于PKI体系的算法研究及硬件实现

基于PKI体系的算法研究及硬件实现

作者：李勇彬湖南大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的高速发展,网络和人们的生活息息相关,几乎用户的所有信息都会在网络上进行存储与流动,信息安全问题日益突出,密码技术是信息安全的重要保障,我国已经建立了公钥密码基础设施(PKI)体系,以提供一种遵循标准的密钥管理平... 详细信息

随着互联网技术的高速发展,网络和人们的生活息息相关,几乎用户的所有信息都会在网络上进行存储与流动,信息安全问题日益突出,密码技术是信息安全的重要保障,我国已经建立了公钥密码基础设施(PKI)体系,以提供一种遵循标准的密钥管理平台和安全服务。在公钥密码系统中,使用密钥对(加密密钥和解密密钥)进行数据加解密,私钥不需要进行传递,极大提高了加密信息的安全性。目前应用最广泛的两种公钥密码是RSA密码和椭圆曲线密码。RSA密码和椭圆曲线密码可以通过软件方式实现也可以通过硬件方式实现,随着物联网技术的发展,人们对信息传输速度要求越来越高,软件实现的方式已经不能满足需求,而硬件方式实现密码算法不仅速度快而且安全性高,是当前研究的热点。本文针对RSA密码算法和椭圆曲线密码算法进行了深入研究,通过软硬件结合的方式,设计了一款通用的安全算法IP,该IP分为硬件和软件两个部分,硬件系统实现了RSA密码和椭圆曲线密码的基本运算单元,软件系统构建了RSA和椭圆密码体系的签名验签、加密和解密的算法库。在硬件系统中,主要实现了大数算术、有限域算术和椭圆曲线算术等基本运算单元。设计中提出了一种改进的模逆算法,在计算模逆的同时可以计算最大公约数,保证了运算的正确性;为了提高密钥的安全性,提出了一种用于椭圆曲线密码的点乘运算的标量盲化算法,并且使用一种NAF规则序列编码方法,有效提高了运算速度。对于点加和倍点运算,采用雅可比坐标变换的方式来规避模逆运算,提高运算效率。在软件系统中,构建了RSA和SM2算法库,其中RSA加解密时采用RSA-CRT算法进行提速,加快了加解密的速度。该IP应用于一款汽车安全芯片,采用UMC 55nm工艺进行流片,面积为10mm,测试结果表明,该芯片在200Mhz时钟频率下,2048位RSA加密和验证签名的速度为120次/s,解密和数字签名的速度为65次/s;SM2的数字签名速度为178次/s,验证签名的速度为87次/s,加密速度为90次/s,解密速度为175次/s。

关键词：公钥密码 RSA密码椭圆曲线密码数字签名验证签名

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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环Z_n上圆锥曲线加法的改进

东北大学学报（自然科学版） 2010年第1期31卷 28-30页

作者：李国敬李勇男温涛东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

环Zn圆锥曲线上的加法都要以(x,y)的形式表示出来作为判定条件,分别考虑运算结果属于C1,C2,C3,O的情况,因此计算比较繁琐.根据环Zn上的加法的定义对环上加法进行改进.运算过程中,圆锥曲线上的点都以参数t表示,不用每一步都计算出(x,y),... 详细信息

环Zn圆锥曲线上的加法都要以(x,y)的形式表示出来作为判定条件,分别考虑运算结果属于C1,C2,C3,O的情况,因此计算比较繁琐.根据环Zn上的加法的定义对环上加法进行改进.运算过程中,圆锥曲线上的点都以参数t表示,不用每一步都计算出(x,y),利用中国剩余定理对点P坐标进行分解,然后将(tmp,tnq)合并,计算nP的坐标,运算时只需要对参数t进行操作,简化了环Zn上圆锥曲线的加法运算,明显减低计算的时间复杂度,算法优于改进前的加法运算.

关键词：圆锥曲线加法中国剩余定理公钥密码

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基于热带矩阵密钥交换协议的密码分析

计算机技术与发展 2023年第3期33卷 93-97,104页

作者：黄华伟李春华贵州师范大学数学科学学院贵州贵阳550001 华东交通大学理学院江西南昌330013

量子计算机的发展对目前广泛使用的公钥密码体制构成了潜在的威胁,具有抗量子分析性质的密码体制受到了广泛关注。由于热带半环中的乘法实际上是普通加法,具有运算效率高的优势,且求解多变量热带非线性多项式方程组是NP问题,近年来一些... 详细信息

量子计算机的发展对目前广泛使用的公钥密码体制构成了潜在的威胁,具有抗量子分析性质的密码体制受到了广泛关注。由于热带半环中的乘法实际上是普通加法,具有运算效率高的优势,且求解多变量热带非线性多项式方程组是NP问题,近年来一些基于热带半环的公钥密码被提出。该文分析了Grigoriev和Shpilrain基于热带矩阵半环半直积的密钥交换协议安全性。定义了一种矩阵的比较大小关系,并证明了半直积运算具有部分的保序性,元素的乘法幂关于第一个分量矩阵构成了单调递减序列。据此,针对该协议,提出了一种简单的二分查找攻击算法。该算法通过公开信息可以求用户私钥,从而破解了该协议。该攻击算法的比特位运算的计算复杂度为O(2log2r(2k^(3)+5k^(2))),其中r为指数上界,k为矩阵的阶。实验结果表明,如果协议参数选取自Grigoriev和Shpilrain建议的范围,攻击算法在一分钟内就能求出私钥。而且即使增大协议的参数,该攻击仍然有效。

关键词：公钥密码密钥交换协议密码分析热带半环热带矩阵

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异构密码体制下的部分盲签密方案研究

异构密码体制下的部分盲签密方案研究

作者：许钦百西北师范大学

学位级别：硕士

信息是当今社会的重要资源,网络是连接信息资源的重要途径。从军事科技到商务办公再到日常生活,数据交流伴随网络正无时无刻改善着各个领域的面貌。在力求消息传递效率的过程中,机密性、不可伪造性、完整性等特性已成为网络信息安全的... 详细信息

信息是当今社会的重要资源,网络是连接信息资源的重要途径。从军事科技到商务办公再到日常生活,数据交流伴随网络正无时无刻改善着各个领域的面貌。在力求消息传递效率的过程中,机密性、不可伪造性、完整性等特性已成为网络信息安全的主要影响因素。时至今日随着网络技术的不断发展,具有超密集异构网络的5G网络成为大数据运载传输工具,其发展趋势成为全球关注的热点,节点环境的复杂交互成为信息安全传递的重中之重。由此针对异构密码环境下的信息加密方案成为5G网络中迫切需求。在这种异构网络中,签密是保证消息在同时实现通信加密和消息认证的关键技术之一,其高效性表现在信息传递过程中同时保证其机密性和不可伪造性,降低先加密后签名带来的高计算量和高通信成本,成为5G网络中保障信息安全不可或缺的技术。同时,在签密中加入部分盲性既保证了信息内容的隐私性又增加了信息正确性,能够极大满足5G网络在异构密码环境下针对消息传递和数据隐私保护的需求。已有的签密方案大多是在同一密码体制下且不具备盲性的通信方案,即非盲性同构密码环境。针对在异构密码环境下的通信模式和信息隐私保护需求,亟需研究适用于异构环境下的信息通信和隐私保护方案。鉴于此,本文设计了 2个异构环境下的部分盲签密方案,以保证传递中的消息具备机密性和不可伪造性。（1）给出了 CLPKC→TPKI异构部分盲签密方案的形式化定义以及安全模型,并设计了一个无证书公钥密码体制到传统公钥密码基础设施的部分盲签密方案,既保证消息在传递中的私密性,又克服了全盲条件下签密人对消息内容真伪无法判断造成的签密滥用等问题。此外,该方案在随机预言模型下满足机密性和不可伪造性。由于在签密阶段不需要双线性对运算,因此该方案具有较高的计算效率。（2）将口令和签密相结合,提出了一个无证书公钥密码体制到身份密码体制下的部分盲签密方案。由用户直接记忆口令,代替了 U盾等设备记忆冗长私钥的传统方式,具有便携性等特点。分析结果表明,该方案具有较低的计算开销,非常适用于计算能力较低的各类电子设备。

关键词：部分盲签密异构密码体制口令公钥密码