基于格的密钥交换方案的设计与分析

发布时间：2024-06-08 00:49

　　随着以互联网为代表的信息通信技术的快速发展和国家信息数字化战略的不断推广,人们的日常生活不断网络化和数字化。网络空间已上升为国家安全的“第五疆域”。与此同时,新的安全威胁和攻击方法层出不穷,网络空间安全需求日益迫切。密钥交换和基于口令的密钥交换作为密码学的重要分支,也在发挥着越来越重要的作用。传统密钥交换协议的安全性是基于“离散对数问题”的困难性。在量子计算环境下,离散对数问题不再困难,传统的密钥交换系统是不安全的。后量子密码旨在构造在量子计算环境下依然可以保证信息安全性的密码系统。格基密码作为最有希望的后量子密码解决方案之一亟需更深入的研究。本文的主要工作为基于格构造后量子的不同应用场景的密钥交换协议。首先本文给出了 Ding等学者提出的基于格的多方密钥交换协议的安全性证明,并在此基础上构造了一个新的基于格的认证密钥交换协议。我们给出了新的协议的正确性分析和安全性证明。同时,新的基于格的认证密钥交换协议可以支持预计算,并可以拓展为基于格的多方认证密钥交换协议。其次本文构造了一个基于格的口令认证密钥交换协议。口令身份认证技术日益广泛的应用,对网络空间安全提出了新的要求,使得构造抗量子的...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 相关研究现状
        1.2.1 格基密码
        1.2.2 密钥交换协议
        1.2.3 口令认证密钥交换协议
    1.3 研究内容介绍
    1.4 章节内容安排
第2章 预备知识
    2.1 密码学基础
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 攻击者模型
        2.1.3 公钥密码的安全模型
    2.2 格和格上的困难问题
        2.2.1 格简介
        2.2.2 格上的困难问题
    2.3 密钥交换协议
        2.3.1 KEA简介
        2.3.2 密钥协商机制
        2.3.3 基于格的密钥交换协议
        2.3.4 认证密钥交换协议的安全模型
    2.4 口令认证密钥交换协议
        2.4.1 分离公钥加密方案
        2.4.2 近似的平滑投影哈希函数
    2.5 本章小结
第3章 基于格的认证密钥交换协议的设计和分析
    3.1 多方密钥交换协议的安全性证明
        3.1.1 协议简介
        3.1.2 κ-RLWE问题
        3.1.3 安全性证明
    3.2 基于格的密钥交换协议的设计
    3.3 协议分析
        3.3.1 正确性
        3.3.2 安全性
        3.3.3 参数选择
    3.4 拓展
        3.4.1 预计算
        3.4.2 多用户
    3.5 本章小结
第4章 基于格的口令认证密钥交换协议的设计和分析
    4.1 带ASPHF的分离加密方案
    4.2 基于格的口令认证密钥交换协议的设计
    4.3 协议分析
        4.3.1 正确性
        4.3.2 安全性
    4.4 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3991207