检索结果-南通市图书馆

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1774-1789页

作者：戴怡然张江向斌武邓燚中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 密码科学技术全国重点实验室北京100878 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

随着物联网、云计算、人工智能的应用与普及,数据安全与隐私保护成为人们关注的焦点。全同态加密,作为隐私安全问题的有效解决办法,允许对加密数据执行任意同态计算,是一种强大的加密工具,具有广泛的潜在应用。该文总结了自2009年以来... 详细信息

随着物联网、云计算、人工智能的应用与普及,数据安全与隐私保护成为人们关注的焦点。全同态加密,作为隐私安全问题的有效解决办法,允许对加密数据执行任意同态计算,是一种强大的加密工具,具有广泛的潜在应用。该文总结了自2009年以来提出全同态加密方案,并根据方案的核心技术划分成4条技术路线,分析讨论了各类方案的关键构造,算法优化进程和未来发展方向。首先,全面介绍了全同态加密相关的数学原理,涵盖了全同态加密方案的基础假设和安全特性。随后,按照4条全同态加密方案的技术路线,归纳了加密方案的结构通式,总结了自举算法的核心步骤,讨论了最新研究进展,并在此基础上综合分析比较了各类方案的存储效率及运算速度。最后,展示了同态算法库对每条技术路线下加密方案的应用实现情况,分析了在当前时代背景下全同态加密方案的机遇与挑战,并对未来的研究前景做出了展望。

关键词：全同态加密自举 bgv GSW CKKS

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LowMC在bgv全同态加密环境下的噪声评估

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西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 182-193页

作者：李雪莲陈卓皓西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071

全同态加密技术具备的密文计算特性可以有效保护用户在互联网上的敏感数据,但该技术存在的密文膨胀问题是制约其在云计算、隐私保护等领域进行实际应用的一个难点。针对上述问题,提出了混合全同态加密方案FHE-LowMC,将LowMC对称加密算法... 详细信息

全同态加密技术具备的密文计算特性可以有效保护用户在互联网上的敏感数据,但该技术存在的密文膨胀问题是制约其在云计算、隐私保护等领域进行实际应用的一个难点。针对上述问题,提出了混合全同态加密方案FHE-LowMC,将LowMC对称加密算法与bgv全同态加密算法结合,分析了LowMC在bgv全同态加密环境下的同态噪声。首先给出了将LowMC明文编码成整系数多项式的方法,利用编码和解码完成不同空间明文消息的转换;然后描述了分圆多项式f(X)的选取规则,给出了适合LowMC加密算法的f(X)的条件;接着分析了简化LowMC的同态噪声;最后对一般情况下的LowMC进行同态噪声评估。结果表明,LowMC轮函数所消耗的电路层数大约为两层。相较于目前常用的AES和bgv结合的方案,LowMC与bgv结合的方案噪声更小,即消耗的电路的层数更少,成本更低,更适合构造基于全同态的云服务器;此外用户可以自主选择LowMC的参数集(n,k,m,d),可以满足用户的不同需求,适用范围更广。

关键词：同态噪声评估敏感数据 LowMC bgv 编码和解码

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基于HElib的并行多比特明文同态比较模型

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计算机应用 2015年第A2期35卷 53-56,69页

作者：孙爽吴文渊王会勇中国科学院成都计算机应用研究所成都610041 自动推理与认知重庆市重点实验室(中国科学院重庆绿色智能技术研究院) 重庆400714 桂林电子科技大学数学与计算科学学院广西桂林541004

针对现有同态加密算法效率太低的问题,设计实现了一个并行多比特明文比较模型。首先基于bgv方案实现了单比特明文的同态比较运算;然后利用单指令多数据流(SIMD)技术实现了多比特明文的同态比较运算;最后,充分利用明文槽个数多的优势,设... 详细信息

针对现有同态加密算法效率太低的问题,设计实现了一个并行多比特明文比较模型。首先基于bgv方案实现了单比特明文的同态比较运算;然后利用单指令多数据流(SIMD)技术实现了多比特明文的同态比较运算;最后,充分利用明文槽个数多的优势,设计实现了一次运算可并行比较多个多比特明文的同态运算模型。通过调用HElib同态算法库中的同态加法及同态乘法操作,编写了同态比较运算操作函数并进行数值实验。结果表明该模型极大地提高了同态比较运算的效率,证明了该模型的有效性。

关键词：同态加密 bgv 单指令多数据流明文槽 HElib

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基于格的电子投票系统原型设计

基于格的电子投票系统原型设计

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作者： NARANJO VILLOTA JOSE LUIS 西南交通大学

学位级别：硕士

随着硬件和软件的增强,经典计算机甚至量子计算都变得越来越强大。这给现有的电子投票系统的安全性带来严重隐患。本文件设计了一个电子投票系统。该系统提供针对基于量子计算机攻击的安全性,并优化了现有解决方案。本方案的优点在于使... 详细信息

随着硬件和软件的增强,经典计算机甚至量子计算都变得越来越强大。这给现有的电子投票系统的安全性带来严重隐患。本文件设计了一个电子投票系统。该系统提供针对基于量子计算机攻击的安全性,并优化了现有解决方案。本方案的优点在于使用一种极其困难的数学问题来解决系统的强安全,这种方法被称为学习错误(LWE),即使使用量子计算机也已证明难以解决。本文的投票系统基于Brakerski,Gentry和Vaikuntanathan提出的名为bgv的同态加密系统。该系统提供了一个密码系统,它基于R-LWE问题的安全性(原始LWE问题的变化),并提供一定程度的同态运算能力,具有足够的能力来实施投票系统。利用Wu等人开发的基于格的数字签名算法(DSA),协议提供一些用于选民的其他加密安全服务。本论文利用同态加密库(HELib)开发了原型系统,实现bgv密码系统。使用IDE Qt.creator提供与库兼容的开发平台,同时可以用于开发图形用户界面应用程序。上述原型可在GitHub存储库免费获得:https://***/joseluisnaranjo/HEVotingSystem。

关键词： LWE 同态加密 bgv DSA 格子

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面向云计算安全的同态加密技术应用研究

面向云计算安全的同态加密技术应用研究

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作者：彭伟重庆大学

学位级别：硕士

同态加密与传统加密不同，数据在进行同态加密后，用户可以在加密后的数据上直接操作，其结果解密后与用户直接对明文进行操作的结果一样。把同态加密应用到云计算中，可以有效解决当前云计算大部分安全问题，增强和扩展云计算的应用模... 详细信息

同态加密与传统加密不同，数据在进行同态加密后，用户可以在加密后的数据上直接操作，其结果解密后与用户直接对明文进行操作的结果一样。把同态加密应用到云计算中，可以有效解决当前云计算大部分安全问题，增强和扩展云计算的应用模式，同时也为云服务提供商合法地有效利用海量云数据提供可能。本文的研究重点是同态加密在云计算上的综合应用。由于现在全同态加密的低效率，而半同态和somewhat同态加密相对比较成熟，文中提出在云计算中，简单小数据的情况下可以应用全同态加密，这样可以彻底享受到全同态加密所带来的安全保护和应用拓展;在复杂大数据的情况下利用半同态或者somewhat同态，这种情况下主要利用的是同态加密的一些性质来解决某些问题。根据这个思想，本文主要在以下几个方面做了探索性研究：1.在综述国内外部分同态和全同态加密(FHE)研究现状后，分析指出部分同态和FHE算法各自特点，归纳总结出当前FHE利用的优化技术。针对云服务、云部署模式以及云计算面临的安全问题，通过提炼FHE加密的性质，总结提出了在云计算上应用FHE的模式。2.提出一种融合代理重加密和同态加密的云数据分享方案。该方案首先引入了现在已经成熟的PKI技术，首先利用PKI完成数据所有者和用户的身份认证，然后再用PKI完成密钥的产生和分发工作;数据所有者对数据进行特征划分，产生基于数据特征的用户访问特征向量，再引入代理重加密机制，利用RSA乘法同态的特性实现对加密数据进行授权访问控制。为了避免用户与云进行合谋攻击，还对该方案进行拓展，研究了基于主云和从云的数据分享方案。最后，对方案的核心部分通过利用OpenSSL和c++进行验证，实验数据证实该方案具有一定现实应用意义。3.选择当前比较有代表性的FHE方案进行试验对比分析。文中选择具有里程碑意义的Gentry’s FHE方案和被认为是当前效率最高bgv方案作为实验的对比方案，实验结果显示，同态加密发展迅速，相比Gentry’s FHE方案的底下效率，bgv方案无论是在计算效率还是密文空间压缩上都有非常大的进步，bgv方案完全有可能在不远的将来在一些简单的案例中得到应用。

关键词：云计算安全同态加密 FHE bgv 信息安全

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