密文域可逆信息隐藏是一种以密文为载体进行信息嵌入与提取,同时能够对嵌入信息后的密文进行无失真解密并恢复出原始明文的信息隐藏技术,具有隐私保护与信息隐藏双重功能,在密文域数据处理与管理中具有较好的应用前景.因此,提出了一种基...密文域可逆信息隐藏是一种以密文为载体进行信息嵌入与提取,同时能够对嵌入信息后的密文进行无失真解密并恢复出原始明文的信息隐藏技术,具有隐私保护与信息隐藏双重功能,在密文域数据处理与管理中具有较好的应用前景.因此,提出了一种基于R-LWE(ring-learning with errors)的密文域多比特可逆信息隐藏方案.首先使用R-LWE算法对载体明文进行快速高强度加密,然后通过对单位比特明文在密文空间映射区域的重量化以及对应密文的再编码,实现了在密文中嵌入多比特隐藏信息;嵌入信息时,根据加密过程中的数据分布特征来进行嵌入编码,保证了加解密与信息提取的鲁棒性;解密与提取信息时,先计算量化系数,而后采用不同的量化标准分别进行解密或信息提取,实现了解密与提取过程的可分离.分析方案的正确性时,首先推导方案出错的概率,说明了算法中引入的噪声的标准差对方案正确性的影响,然后结合理论分析与实验得出了保证方案正确性的噪声标准差的取值区间;通过推导嵌入后密文的分布函数,分析密文统计特征的变化,论证了密文中嵌入隐藏信息的不可感知性.实验结果表明:该文方案不仅能够实现嵌入后密文的无差错解密与秘密信息的可靠提取,并且单位比特明文在密文域能够负载多比特隐藏信息,密文嵌入率最高可达到0.2353bpb.展开更多
随着量子计算机的发展,传统的公钥加密方案,如RSA加密和椭圆曲线加密算法(Ellipticcurve cryptography,ECC)受到了严重威胁。为了对抗量子攻击,基于格的密码学引起了关注,其中环错误学习(Ring-learning with error,R-LWE)格加密算法具...随着量子计算机的发展,传统的公钥加密方案,如RSA加密和椭圆曲线加密算法(Ellipticcurve cryptography,ECC)受到了严重威胁。为了对抗量子攻击,基于格的密码学引起了关注,其中环错误学习(Ring-learning with error,R-LWE)格加密算法具有电路实现简单、抗量子攻击等优点,在硬件加密领域具有极大的应用潜力。本文从硬件应用的角度,提出并实现了一种R-LWE加密方案中多项式乘法的并行电路结构,采用了数论转换(Number theoretic transforms,NTT)方法,并使用了两个并行的蝶形运算单元。结果表明在增加较少硬件资源的情况下,本文设计的算法提升了42%的运算速度。展开更多
理想格上的加密方案具有密钥尺寸小、加密效率高的优势,利用理想格环上带误差学习(R-LWE,ring learning with error)问题,构造一种可以保护用户属性隐私的属性基加密方案,支持灵活的访问策略,提供用户隐私保护,并且提高方案效率,缩短密...理想格上的加密方案具有密钥尺寸小、加密效率高的优势,利用理想格环上带误差学习(R-LWE,ring learning with error)问题,构造一种可以保护用户属性隐私的属性基加密方案,支持灵活的访问策略,提供用户隐私保护,并且提高方案效率,缩短密钥尺寸。该方案通过采用半策略隐藏方式,保护用户的隐私,从而避免用户的敏感属性值泄露给其他任何第三方。另外,将扩展的Shamir门限秘密共享技术应用于构造方案的访问结构,从而实现用户属性的"与""或""门限"这3种操作,具有更高的灵活性。经安全性分析证明,该方案在标准模型下满足自适应选择明文攻击安全。通过与其他方案的对比,该方案系统公钥、系统私钥、用户私钥长度以及密文长度都有所优化,在实际应用中更加有效。展开更多
基于格上困难问题的密码体制成为当前研究的热点。基于R-LWE(ring-learning with errors)困难问题和广义压缩背包问题的哈希函数,构造了一种基于格的认证加密方案。方案在加密过程中利用了R-LWE困难问题,其加解密速度快、密文扩展率低...基于格上困难问题的密码体制成为当前研究的热点。基于R-LWE(ring-learning with errors)困难问题和广义压缩背包问题的哈希函数,构造了一种基于格的认证加密方案。方案在加密过程中利用了R-LWE困难问题,其加解密速度快、密文扩展率低等特性;认证过程使用的是广义压缩背包问题,其效率高,安全性能够达到IND-CPA(indistinguishability under chosen plaintext attack)。展开更多
Under the standard model, an IND-slD-CPA secure IBE （Identity Based Encryption） scheme is proposed, which is based on an improved trapdoor generation function over ring and decisional R-LWE （ring-learning with err...Under the standard model, an IND-slD-CPA secure IBE （Identity Based Encryption） scheme is proposed, which is based on an improved trapdoor generation function over ring and decisional R-LWE （ring-learning with errors） assumption, thus the hardness of recovering system master key can be reduced to solve the Ideal-SIS （small integer solution） problem, and the attack to the ciphertext is equivalent to solving the SVP （the shortest vector problem） in the worst case on ideal lattice to within a fixed poly（n） factor. Moreover, the proposed scheme has advantages of high encrypfion and decryption speed and low encryption blowup factor compared with all known IBE scheme from the standard lattice under the standard model.展开更多
文摘密文域可逆信息隐藏是一种以密文为载体进行信息嵌入与提取,同时能够对嵌入信息后的密文进行无失真解密并恢复出原始明文的信息隐藏技术,具有隐私保护与信息隐藏双重功能,在密文域数据处理与管理中具有较好的应用前景.因此,提出了一种基于R-LWE(ring-learning with errors)的密文域多比特可逆信息隐藏方案.首先使用R-LWE算法对载体明文进行快速高强度加密,然后通过对单位比特明文在密文空间映射区域的重量化以及对应密文的再编码,实现了在密文中嵌入多比特隐藏信息;嵌入信息时,根据加密过程中的数据分布特征来进行嵌入编码,保证了加解密与信息提取的鲁棒性;解密与提取信息时,先计算量化系数,而后采用不同的量化标准分别进行解密或信息提取,实现了解密与提取过程的可分离.分析方案的正确性时,首先推导方案出错的概率,说明了算法中引入的噪声的标准差对方案正确性的影响,然后结合理论分析与实验得出了保证方案正确性的噪声标准差的取值区间;通过推导嵌入后密文的分布函数,分析密文统计特征的变化,论证了密文中嵌入隐藏信息的不可感知性.实验结果表明:该文方案不仅能够实现嵌入后密文的无差错解密与秘密信息的可靠提取,并且单位比特明文在密文域能够负载多比特隐藏信息,密文嵌入率最高可达到0.2353bpb.
文摘理想格上的加密方案具有密钥尺寸小、加密效率高的优势,利用理想格环上带误差学习(R-LWE,ring learning with error)问题,构造一种可以保护用户属性隐私的属性基加密方案,支持灵活的访问策略,提供用户隐私保护,并且提高方案效率,缩短密钥尺寸。该方案通过采用半策略隐藏方式,保护用户的隐私,从而避免用户的敏感属性值泄露给其他任何第三方。另外,将扩展的Shamir门限秘密共享技术应用于构造方案的访问结构,从而实现用户属性的"与""或""门限"这3种操作,具有更高的灵活性。经安全性分析证明,该方案在标准模型下满足自适应选择明文攻击安全。通过与其他方案的对比,该方案系统公钥、系统私钥、用户私钥长度以及密文长度都有所优化,在实际应用中更加有效。
文摘基于格上困难问题的密码体制成为当前研究的热点。基于R-LWE(ring-learning with errors)困难问题和广义压缩背包问题的哈希函数,构造了一种基于格的认证加密方案。方案在加密过程中利用了R-LWE困难问题,其加解密速度快、密文扩展率低等特性;认证过程使用的是广义压缩背包问题,其效率高,安全性能够达到IND-CPA(indistinguishability under chosen plaintext attack)。
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China (60573036)Funding Research Project of the Engineering College of Chinese Armed Police Force(wjy201023)
文摘Under the standard model, an IND-slD-CPA secure IBE （Identity Based Encryption） scheme is proposed, which is based on an improved trapdoor generation function over ring and decisional R-LWE （ring-learning with errors） assumption, thus the hardness of recovering system master key can be reduced to solve the Ideal-SIS （small integer solution） problem, and the attack to the ciphertext is equivalent to solving the SVP （the shortest vector problem） in the worst case on ideal lattice to within a fixed poly（n） factor. Moreover, the proposed scheme has advantages of high encrypfion and decryption speed and low encryption blowup factor compared with all known IBE scheme from the standard lattice under the standard model.
