检索结果-南通市图书馆

作者：王如意西安电子科技大学

学位级别：硕士

目前,具有极高计算能力的量子计算机已经出现,以前所提出的一些密码学方案已经不再安全了,比如RSA(Rivest-Shamir-Adleman)和ECC(Ellipse Curve Code)。因此,一些可以抵抗量子计算攻击的密码方案被提出,如基于编码的密码体制等,它们拥... 详细信息

目前,具有极高计算能力的量子计算机已经出现,以前所提出的一些密码学方案已经不再安全了,比如RSA(Rivest-Shamir-Adleman)和ECC(Ellipse Curve Code)。因此,一些可以抵抗量子计算攻击的密码方案被提出,如基于编码的密码体制等,它们拥有很广泛的应用场景。McEliece密码体制是在纠错码基础上提出的,它的安全性依赖于一般线性码译码的困难问题。在众多的纠错码中,Polar码和LDPC(Low-Density Parity Check)码都是性能优异的好码,而且二者的级联也存在诸多优势。因此,本文使用Polar码和LDPC码级联的方式,提出新的McEliece密码方案来改进原始方案在公钥量和传信率方面的不足并进一步提高其安全性。首先,将对文章中涉及到的基础知识做出简单介绍,包括对Polar码和LDPC码进行性能仿真实验时所用到的通信信道、构造方法、编译码方法,然后通过曲线图分析译码性能。除此之外,还将对后量子密码的概念以及原始McEliece密码体制做出简单介绍。其次,提出基于Polar-LDPC级联码对McEliece体制的改进方案。首先是串行的级联方案改进的McEliece体制,针对级联方案的特点给出具体的加解密方法,并对改进方案的公钥量和复杂度进行分析,然后重点分析改进方案在现有的几种攻击下的安全性,其中的攻击主要包括信息集译码攻击、密钥恢复攻击、以及暴力攻击。最后给出所提出方案的IND-CCA2(Indistinguishability under chosen-ciphertext attack)的安全版本并进行安全性证明。通过具体数据分析可以证明所提出方案可以在减少原始McEliece密码方案公钥量的基础上大幅度增加其安全性。再次,由于串行级联方案顺序编码的特点,导致了基于Polar-LDPC串行级联改进的McEliece密码方案的传信率并不是很高。所以提出基于保护Polar码中间信道的级联方案,并给出适用的编译码方法,证明其传信率较串行级联方案的提高。然后在该级联方案的基础上设计出具体的加解密方法,之后同样给出其性能分析、安全性证明以及IND-CCA2的安全版本。通过具体的数据分析,新的级联方案改进的McEliece体制对于传信率确实有所提高,而且在安全性和公钥量方面都比基于串行级联方案改进的McEliece密码体制有不同程度的优化。最后,针对McEliece密码体制的典型应用cfs(Courtois-Finiasz-Sendrie)签名方案公钥开销大以及签名效率低的缺点,使用LDPC码和基于码的Hash函数对其进行改进。首先对经典的基于Goppa码的cfs方案进行简单介绍,包括其签名方法、验证方法、所基于的困难问题以及签名效率,之后提出改进方案。具体地,使用准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity Check,QC-LDPC)码特殊的校验矩阵结构,对经典cfs方案的公钥量开销做出改进,给出具体的签名和验证方法,并对其安全性以及公钥量开销做出分析。通过分析,基于QC-LDPC码的cfs方案较经典cfs方案的公钥开销有大幅度的降低。在此基础上,为了提高cfs方案的签名效率,提出基于码的Hash函数,通过这种改进的Hash函数可以快速得到所选纠错码的可译码校正子,从而提高签名效率。然后,将改进的Hash函数用于基于QC-LDPC码的cfs方案,证明改进的Hash函数的安全性,并对签名方案的效率做出具体的数值分析,分析结果表明改进方案的签名效率较经典签名效率有很大程度的提高。

关键词：后量子非对称加密 Polar码 LDPC码 McEliece密码体制 cfs签名方案

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一种基于QC-LDPC码的数字签名算法

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计算机科学 2019年第6期46卷 162-167页

作者：杨雪菲郑东任方西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121 西安邮电大学无线网络安全技术国家工程实验室西安710121

基于编码的公钥密码技术能够抵抗量子算法的攻击,针对经典的cfs签名方案密钥量大的缺陷,文中提出了一种基于QC-LDPC码的cfs签名方案。该方案基于QC-LDPC码改进了传统的cfs签名方案,签名过程中使用了QC-LDPC码的BP快速译码算法。分析表明... 详细信息

基于编码的公钥密码技术能够抵抗量子算法的攻击,针对经典的cfs签名方案密钥量大的缺陷,文中提出了一种基于QC-LDPC码的cfs签名方案。该方案基于QC-LDPC码改进了传统的cfs签名方案,签名过程中使用了QC-LDPC码的BP快速译码算法。分析表明,新方案在不降低安全性的同时,能够有效抵抗现有量子算法的攻击,减小了cfs签名方案的密钥存储空间,提高了方案的签名效率。

关键词：公钥密码 QC-LDPC码 cfs签名方案 BP译码算法

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新的基于Niederreiter密码体制的签名方案

引用

小型微型计算机系统 2019年第8期40卷 1678-1681页

作者：王众韩益亮刘文超陈林武警工程大学密码工程学院

随着量子技术的发展,传统的基于公钥密码体制的签名方案面临越来越大的威胁.编码密码体制由于其良好的抗量子计算能力以及数据压缩能力,成为抗量子密码的可靠候选者之一.当今对于编码密码体制的研究主要在码的选择上,来降低公钥尺寸,提... 详细信息

随着量子技术的发展,传统的基于公钥密码体制的签名方案面临越来越大的威胁.编码密码体制由于其良好的抗量子计算能力以及数据压缩能力,成为抗量子密码的可靠候选者之一.当今对于编码密码体制的研究主要在码的选择上,来降低公钥尺寸,提高实用性,保证安全性,但是大多数的密码与签名方案并没有真正的将私钥进行隐藏,以导致了可能的对编码密码体制的攻击,例如区分攻击等.以Niederreiter密码体制为基石,根据cfs签名方案的构造方法,提出了新Niederreiter签名方案,在保证效率在合理范围内的前提下,相比cfs签名方案的安全性有较为明显的提高.

关键词：抗量子密码 Niederreiter密码体制 cfs签名方案安全性分析

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