区块链数据保密查询的不经意传输协议

在区块链数据存储与查询过程中,由于区块链的透明性和公开性,全网所有用户均有可能获取查询者的数据信息,存在泄漏查询者隐私数据的风险。采用区块链链上-链下存储思想,设计区块链数据存储模型,引入代理重加密机制,将存储者加密后的数据分布式存储在链下,将存储者发送的索引信息和Merkle树根哈希值存储在链上,确保了数据的完整性、可靠性和可验证性,并减少了区块链数据对存储资源的占用。利用椭圆曲线加密算法设计区块链数据保密查询的不经意传输协议,使得全网所有用户均无法获取查询者的数据信息,保护了区块链数据传输过程中查询者的隐私。分析结果表明,该协议中查询者完成一次区块链上的不经意传输仅需2n+2k+2次椭圆曲线乘法运算,相比于现有不经意传输协议具有存储空间小、计算复杂度低等优势,并且在相同长度的密钥下具有更高的安全性。

一种可实用的量子保密查询方案

在量子保密通信网络中,保护用户隐私和数据库的安全显得尤为重要.考虑噪声在实际通信过程的影响,提出了一种噪声情况下可实用的量子保密查询方案.首先,在初始化阶段通过量子纠缠对来进行身份的验证,保障通信的安全性;其次,在密钥分发过程中,通信双方进行联合Bell基测量来推断密钥信息,使其单个用户仅能得到一部分密钥;最后,接收端利用CSS量子纠错码进行相应的纠错工作,保护用户隐私和防止窃听.通过对该方案的安全性和通信效率的理论分析,验证本方案是具有抗噪声能力的协议,不仅提高了协议通信的效率,还具有实际应用的意义.

抵抗联合测量攻击的量子保密查询协议的分析

自从2011年Jakobi等人提出第一个基于量子密钥分发(QKD)的量子保密查询(QPQ)协议开始,基于QKD的QPQ协议由于其实用性已成为研究的热点,但其中部分协议至今依然存在着一些安全问题。例如通过使用量子存储,联合测量(JM)攻击严重威胁到QPQ协议的安全性。本文主要分析杨等人协议在个体攻击和JM攻击下的安全性,发现该协议使用的后处理方法不仅不能抵抗JM攻击,而且会使得数据库条目存在额外泄露隐患。

基于字符串排序的高效保密数据库查询

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点问题之一,是信息社会隐私保护的核心技术.保密地将字符串按照字典序排序问题是一个全新的安全多方计算问题,在信息安全领域有重要的实际意义和广泛的应用前景.它不仅可以提高保密数据库查询的效率,还可以解决大数据情况下的百万富翁问题.为了保密地判断两个字符串按照字典序排序的位置关系,首先设计了一种新的编码方法和一种基于ElGamal加密算法的云外包计算下的同态加密方案,在此基础上提出了一个高效、简单的协议,并对协议进行了正确性和安全性分析,同时给出了协议计算复杂性和通信复杂性的理论分析与实验验证.最后将保密的字符串排序问题协议应用于解决百万富翁问题,从根本上解决了大数据情况下的百万富翁问题.

基于1-r编码的高效百万富翁问题协议及应用

安全多方计算是近年来国际密码学的研究热点,已经成为密码学的一个重要研究方向.本文研究的百万富翁问题是安全多方计算最基本、最重要的问题,其本质就是保密比较两数据的大小问题.然而,目前已有的方案效率低下,影响实际应用,而且,大多数方案不能区分两数是否相等这种情况.针对这些问题,本文首先给出一种新的1-r编码方法,应用这种方法和给定的全序集合对保密数据进行编码,构造一个向量,使得保密数据与所编码的向量是一一对应的.基于此,本文把百万富翁问题转化为计算此向量中两个元素的乘积问题,通过乘积结果区分两个保密数据的大小,进而解决了原问题.此外,因为要保护双方的隐私,所以本文利用同态加密算法,设计了一个解决百万富翁问题的高效协议,并在半诚实模型下利用模拟范例的方法证明了协议的安全性.分析表明,相比已有的方案,本文的新方案不仅简单、高效,还能够更加细粒度地进行比较.最后,以新方案为基础,构造了一个具有验证机制的百万富翁协议,并应用协议1设计一个高效的保密查询数据在有序集合中排序的协议.

基于量子不经意密钥传输的量子匿名认证密钥交换协议

鉴于量子密码在密钥分配方面取得的巨大成功,人们也在尝试利用量子性质来设计其他各类密码协议。匿名认证密钥交换就是一类尚缺乏实用化量子实现途径的密码任务。为此,该文提出一个基于量子不经意密钥传输的量子匿名认证密钥交换协议。它在满足用户匿名性和实现用户与服务器双向认证的前提下,为双方建立了一个安全的会话密钥。该协议的安全性基于量子力学原理,可以对抗量子计算的攻击。此外,该协议中服务器的攻击行为要么无法奏效,要么能够与外部窃听区分开(从而被认定为欺骗),因此服务器通常不敢冒着名誉受损的风险来实施欺骗。

量子密码协议研究现状与未来发展

量子计算具有并行计算能力,在解决某些特定问题上展现出超越经典计算的能力;一旦大型量子计算机研制成功,基于计算复杂性假设的经典密码算法和协议,其安全性将受到严重挑战。量子密码是一种新型密码体制,相应安全性基于量子力学原理,因能对抗量子计算的攻击而受到广泛关注。本文聚焦量子密码近40年的发展历程,梳理了量子密钥分配、量子安全直接通信、量子秘密共享、量子身份认证、量子两方安全计算、量子保密查询等量子密码协议的研究进展和发展趋势,凝练发展过程中面临的技术与应用问题。分析表明,当前量子密码协议研究处于“量子密钥分配协议遥遥领先、其他协议有待突破”的不平衡状态,也是“其他协议难以突破”的瓶颈状态。着眼未来应用,针对数字签名、两方安全计算问题的实用化量子协议是亟需解决的核心问题。为此建议,量子密码与后量子密码研究应同步开展,加强“量子科技”“密码学”学科的交叉研究和人才培养,优化对相关基础研究的考核评价机制。