基于多变量多项式的门限函数秘密分享方案

为了提高分布式环境下私密信息存取协议的效率,Boyle等人在2015年欧密会上提出了函数秘密分享(Function Secret Sharing,FSS)概念并给出了具体构造.传统秘密分享方案在参者之间分享的秘密为具体数值,而FSS方案中分享的秘密为函数.Boyle等人基于伪随机生成器构造了一类FSS方案,它们均为计算意义下安全的,即只能抵抗计算能力有限的敌手攻击.本文利用有限域上多变量多项式构造了完善安全的门限FSS方案.其设计技巧是将FSS方案中秘密函数在公开点处函数值的计算转换为公开函数在秘密点处函数值的计算.经过分析发现该方案的通信复杂度与重构门限值r和私密门限值t之间的比值相关;当重构门限值与私密门限值之间的比值较大时,该方案可以实现较低的通信复杂度.此外,该方案可以同时满足函数秘密分享的简洁性、压缩性和函数私密性.这些良好的性能与性质使得该方案可更好地适用于设计各类私密信息存取协议.

面向物联网的轻量级可验证群组认证方案

随着物联网应用的广泛扩展,越来越多的物联网设备出现在人们的日常生活中,包括智能电表、智能家居、智能穿戴等.它们在带给人民生活便利的同时,由于物联网设备通过无线开放信道进行交互,造成诸多安全和隐私问题的出现.身份认证是解决物联网安全和隐私问题的关键技术之一.传统的点对点认证方案没有考虑到物联网海量节点和节点资源受限的情况,而群组认证是一种一次验证一组成员身份的认证技术,为物联网节点的身份认证提供了新的思路.然而,现有适用于物联网场景的群组认证方案存在安全隐患,无法抵抗伪造、重放等恶意攻击并且无法防止群组管理者对组成员的欺骗.本文利用可验证秘密共享技术设计了一种适用于物联网场景的轻量级可验证群组认证方案以抵抗群组管理者的欺骗行为.另外,在物联网场景下,节点可能会动态地加入和撤出网络,针对这种情况,本文在可验证群组认证方案的基础上设计密钥更新环节以更新组成员的权限.安全性分析表明,本文方案满足正确性、机密性,能够抵抗重放、伪造、冒充等恶意攻击.性能分析和实验仿真表明,与现有典型的物联网群组认证方案相比,本文方案在保证安全性的同时降低了组成员的计算代价.

基于多项式插值的多等级秘密共享方案

秘密共享是信息保护的一种重要工具,在多等级结构秘密共享中,等级较高的参与者不仅能够参与自身所处等级的秘密重构,同时也能参与低等级参与者的秘密重构并正确重构出秘密值,即参与者等级越高,权限越大.为实现高等级的更大权限,通常需要为高等级参与者计算相应的公开值,使得高等级参与者能够计算得到秘密在对应等级中的子秘密.本文首先提出了一种多等级门限结构的秘密共享方案,能够以更少的公开值实现多等级功能.应用中国剩余定理的多项式形式,在不同模数的情况下产生不同次数的多项式作为秘密分发多项式.同时将该方法进行推广,分别通过增加公开值和中国剩余定理聚合嵌入的方法,构造了两种多等级结构的多秘密共享方案,有效地减少了多等级多秘密共享方案的公开值个数.

一种安全的多使用门限多秘密共享方案

在多秘密共享方案中,通常会生成大量公开值来保障多个秘密安全正确地重构,同时参与者也需要保存大量信息.为减少公开值的个数以及参与者所需保存的信息量,本文基于中国剩余定理和Shamir(t,n)-门限秘密共享方案设计了一个子秘密可多使用的门限存取结构多秘密共享方案.根据中国剩余定理将多项式产生的子秘密信息进行聚合生成公开值,减少了公开值的个数;应用转换值的方法和离散对数对参与者子秘密信息进行保护.构造了具有以下特点的多秘密共享方案:可一次共享多个秘密;不同的秘密可对应不同门限的存取结构;参与者可验证所恢复秘密值的正确性;公开值个数更少;参与者存储一个子秘密且子秘密可以多次使用.

基于多项式插值的门限函数秘密分享方案

针对现存的函数秘密分享方案在重构的过程中需要所有的参与者全部参与,不能灵活地适用于现实场景的问题,本文运用多项式技术构造了含有门限的函数秘密分享方案.按照函数秘密分享的安全模型证明了新构造的方案具有信息论意义下的安全性.此外本文分析了Yuan等学者提出的函数秘密分享方案,阐述了其方案不满足函数秘密分享方案安全性的原因.最后将本文构造的方案与现有的函数秘密分享方案进行了比较,发现其具有更高级别的安全性和更高的效率.

Linear complexity of quaternary sequences with odd period and low autocorrelation

Equivalence between two classes of quaternary sequences with odd period and best known autocorrelation are proved. A lower bound on the linear complexity of these sequences is presented. It is shown that the quaternary sequences have large linear complexity to resist Reeds and Sloane algorithm attack effectively.