d维量子系统中无需纠缠的量子身份认证协议

单光子量子身份认证协议不需要任何纠缠光子源,在一定程度上节省了量子资源。目前已有研究证明了在2维量子系统中,单光子量子身份认证协议在CNOT攻击下的安全性。文章基于奇素数d维计算基的受控非门与受控非门的相位反冲,证明了d维相互无偏基的受控非门的输出结果,即目标比特选择第一组相互无偏基中的向量时,控制比特发生改变,而目标比特选择其余d-1组相互无偏基中的任一向量时,产生纠缠态。基于此输出结果,文章提出了在奇素数d维量子系统中的量子身份认证协议,该协议可以在不泄露通信双方认证的预共享密钥的前提下验证双方的身份,且可以使用随机生成的密钥检测敌手的存在。在d维的协议中,通信双方选择的量子比特数目越多,协议成功的概率越高。安全性分析表明,该协议可以抵御冒充攻击、拦截测量重发攻击、纠缠测量攻击以及CNOT攻击。

基于一类受限存取结构上的量子秘密共享方案

文章利用GHZ纠缠态的量子关联性设计了一个基于受限存取结构上的多方量子秘密共享方案。在方案中,首先,参与者被分成两个互不相交的子集,d维GHZ态的3个粒子作为信息载体,两个互不相交子集中的参与者分别持有GHZ态的第二和第三粒子,这些参与者将其秘密份额隐藏在经酉变换作用的量子态中;然后,子集中的参与者通过经典模型辅助可恢复秘密;最后,该方案与同类型方案相比,更节省量子资源,方案更简单,效率更高。

具有前向安全性质的基于身份的聚合签名方案

利用双线性映射、椭圆曲线离散对数、强RSA假设,提出了一种具有前向安全性的聚合签名方案。该方案可实现私钥生成中心与签名用户的认证,对签名消息具有前向安全性,进一步保障了系统的安全性。在随机预言模型下证明了该方案在CDH问题难解的情况下是安全的。

基于中国剩余定理的前向安全的聚合签名方案

随着信息技术的发展,信息安全研究成为目前国内外急需解决的突出问题。数字签名技术作为信息安全领域的关键技术之一,能有效地解决由于密钥泄露与敌手攻击等对用户造成的危害。该文利用中国剩余定理,结合双线性对技术,基于椭圆曲线循环群提出了一种具有前向安全性质的聚合签名方案。该方案具备如下特点:第一,利用强RSA假设实现了签名信息的前向安全性,即使敌手获取第j个时间段的签名信息,也无法得到关于之前签名的任何信息;第二,实现可信中心与签名用户的双向验证,可以有效甄别出方案中的伪造者,提高方案的安全性;第三,在随机预言模型下,证明了该方案抗存在性伪造;第四,方案的实现基于椭圆曲线循环群,能有效减少签名的计算量与存储空间。

基于ECC的具有前向安全性的VSS方案

秘密共享作为密码学的重要手段,已经广泛应用于安全的多方计算和分布式的密码学系统之中,但目前大多数秘密共享方案不具备前向安全性。基于有限域上的椭圆曲线离散对数困难问题,结合前向安全性理论与向量空间存取结构,提出了一种新的具有前向安全性的可验证的秘密共享方案。该方案可验证秘密与子秘密的准确性,实现可信中心与用户的双向验证;能够检测出系统中的欺诈行为,使得敌手无法伪造共享秘密;具有前向安全性,即使敌手掌握前一时间段的秘密也无法获取关于之前时间段秘密的任何信息,保障了共享秘密的安全性;具有门限性质,任何少于t个用户无法恢复共享秘密。最后对方案的安全性和效率进行了分析,证明了该方案的安全性。

基于Hermite插值的可验证非抵赖多秘密共享方案

秘密共享方案在一次秘密共享过程中能否共享多个秘密、能否公开验证秘密份额或者秘密分发者和参与者可否抵赖等,是多秘密共享过程需要解决的问题。利用椭圆曲线上的双线性对技术,结合Hermite插值原理,构造了一种可验证非抵赖的多秘密共享方案。由于双线性对技术具有良好的性质,不仅可以保证秘密分发者和参与者的诚实性,还能实现秘密份额的可验证性,克服了一次秘密共享过程只能共享一个秘密的不足,且具有不可抵赖性。

基于中国剩余定理的秘密共享方案

利用中国剩余定理、椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)、双线性变换和强RSA假设,提出了一种新的可验证秘密共享方案。该方案具有能够检测出秘密分发者和可信中心的诚实性,检测出系统中参与者的欺诈行为;利用椭圆曲线,结合双线性对技术,不仅降低了系统的计算成本,而且实现了方案的可验证性;利用强RSA假设,实现方案的前向安全性,即使敌手掌握第j个时间段的子秘密,也无法获取之前时间段关于共享秘密的任何信息,增强了系统的安全性。

椭圆曲线加法运算的数据仿真

椭圆曲线作为构造安全密码体制的工具之一,已经受到广泛的关注。其中椭圆曲线加法运算是构造基于椭圆曲线密码体制的核心算法。通过对有限域上模素数椭圆曲线加法运算的研究,给出在特定椭圆曲线下C语言的运算实现,并得出符合条件的生成元,实现椭圆曲线加法运算的数据模拟。