一类新的多关键字检索的公钥加密方案

针对带关键字检索的公钥加密体制中多关键字间的关系,分析了Joonsang Baek方案在安全性和可用性方面的缺陷,结合拉格朗日插值多项式,提出一种多关键字检索的公钥加密方案。该方案实现了从大量加密数据中选出部分数据进行优先处理,且方案只生成一个陷门信息,效率得到了提升。

带关键词检索的公钥加密方案

针对现有的带关键词检索的公钥加密(PEKS)方案中的大量对运算需要消耗较多时间,且都存在不能抵抗重放攻击的问题,在研究PEKS的基础上,提出一种高效的带关键词检索的公钥加密方案。与现有的PEKS方案相比,该方案保留了现有PEKS方案的优点,能有效地抵抗重放攻击。

基于内积加密的支持多关键字检索的公钥加密方案

支持多关键字检索的公钥加密(PEMKS)是支持关键字检索的公钥加密(PEKS)的扩展,能够支持接收者对嵌入密文中的所有关键字的子集进行检索。针对公钥加密中的多关键字检索以及密文长度问题,利用内积加密方案构造一个支持多关键字检索的公钥加密方案并给出安全性分析。

格上随机喻示模型下带关键字检索的公钥加密体制

近年来,基于格的密码体制受到越来越多的关注。这类密码具有诸多潜在优势:抗量子攻击、并行性好、概念简单、安全性所基于的困难问题的随机实例难解性等价于格上公认困难问题最坏情况等。带关键字检索的公钥加密(PEKS)体制是一种具有关键字检索功能的加密机制:用PEKS加密的关键字w的密文和加密消息存储在服务器上,用户向服务器发送一个秘密值Tw,服务器可以搜索出所有包含该关键词w的加密消息,但无法知晓w本身的任何内容。提出了一种基于格的带关键字检索的公钥加密体制,并在随机喻示模型下,基于格上带错误的学习(Learning With Errors)问题的困难性假设证明了新体制的安全性。

可撤销的无需安全信道带关键字搜索公钥加密方案

通常的密码系统IBE或者PKI都必须提供从系统中撤销用户私钥的途径,同样PEKS也应该提供撤销陷门的方式.笔者构造了1个可高效撤销的无需安全信道带关键字搜索公钥加密方案.在该方案中,实际更新的数量仅为关键字陷门数量的对数级,这使得它非常实用.

可撤销的公钥加密方案的形式化分析

通常的密码系统,IBE或者PKI都必须提供从系统中撤销用户私钥的途径,同样PEKS也应该提供撤销陷门的方式.本文研究了可高效撤销的无需安全信道的带关键字搜索公钥加密方案的形式化定义及安全模型.基于BDH问题,可证明方案的安全性.

基于理想格的公钥加密方案快速实现技术研究

在基于理想格和模格的公钥加密方案中,多项式环上的乘法运算是影响方案实现效率的重要模块,而该模块通常可通过数论变换(number theoretic transform,NTT)来快速实现.本文采用结合Karatsuba算法的带预处理的NTT(preprocess-then-NTT with Karatsuba,KNTT),提升格公钥加密方案的实现效率.在使用KNTT前,通过改进采样和密文打(解)包结果的存储方式来调整多项式环元素的数据结构,使之直接适用KNTT,从而省去KNTT算法中的预处理和组合环节.改进了KNTT中的NTT变换的实现方式,进一步提高格公钥加密方案的实现效率.KYBER是NIST在第三轮评选中决定标准化的格公钥密码算法,本文将上述改进技术应用于KYBER类加密方案,得到了KNTT-based KYBER算法,与KYBER.CPAPKE相比,密钥生成实现效率提高了5%–8%,加密实现效率提高了7%–10%,解密实现效率提高了9%–10%.

一种改进的PETKS原型方案及其扩展

关键字可搜索的公钥加密是对基于身份加密方案的直接应用,是一种具有特殊功能和全新应用环境的方案。2005年Abdalla等人首次提出了具有临时关键字可搜索的公钥加密的原型方案。在该原型方案的基础上,研究了该方案存在的效率问题,提出了一种更高效的实例方案,并从中抽象出更高效的原型方案。在原型方案的基础上,提出了两种扩展的原型方案,从而进一步丰富了该方案的应用环境。