有效的格上无证书加密方案

利用原像抽样算法抽取部分私钥和带误差的学习问题生成秘密值及公钥来构造格上无证书加密方案.在随机预言模型下,借助可抵抗拥有询问秘密值能力的两类攻击者形式化地证明了该方案在自适应选择身份攻击下(甚至是量子的)密文是不可区分的.通过分析方案的正确性、安全性和效率来说明如何选择参数.使用两种不同的扩大明文空间的方法来进一步提高方案的效率.这体现出该方案具有很强的灵活性.特别地,给出了逐步定比特填充法.它是一种由固定长度比特串去确定多个更长比特串的有效方法.该方法在构建多比特无证书加密过程中起到重要作用.鉴于内蕴了格和无证书密码系统的优势,该方案具有灵活、有效、抗量子攻击和不涉及证书管理等优点.

NTRU格上无证书加密

为降低密钥尺寸,利用陷门抽样算法在优选的NTRU格上抽取部分私钥并使用多项式环上带误差的学习问题计算公钥等方法来构造格上无证书加密方案。它的安全性基于多项式环上带误差学习的判定问题和小多项式比判定问题等两个困难问题假设。为获取更好的效率,该文还提出一个无证书并行加密方案。该方案用中国剩余定理分解扩大后的明文空间为多个不同素理想之积来实现并行加密。它还用中国剩余定理分解加密运算所在的多项式环获取中国剩余基来优化算法,使算法只涉及整数间运算。结果显示该方案具有计算和通信复杂度低等特点。

Agr17函数加密(FE)方案的P/poly无效性

函数加密(functional encryption,FE)是密码研究领域的前沿课题,而Agr17函数加密(FE)方案是主流FE方案之一.该方案以BGG+14属性加密(ABE)为一个底层结构,并将其改造为一个“部分隐藏属性的谓词加密”(PHPE),再与一个全同态加密(FHE)组合而成.然而Agr17函数加密(FE)方案留下了一个问题,即方案中的换模运算如何实现.本文论述Agr17函数加密(FE)方案的P/poly无效性,Agr17函数加密(FE)方案在解密阶段的换模之后无法继续运行.指出Agr17函数加密(FE)方案的换模运算必须是双重换模,即对全同态密文的换模和对全同态密文所寄生的属性密文的换模.指出对全同态密文所寄生的属性密文的换模破坏了属性密文的结构,使得其后的属性解密无法运行.因为属性解密运算并不是普通的LWE解密,而是附带条件的LWE解密,换模则破坏了解密条件.给出了一种“自然的”修改方案,将小模内积换为算术内积,由属性密文的模内积来实现算术内积.修改方案可以正确解密,但并不安全,说明这种无效性并不容易通过修改方案而消失.

GVW15谓词加密(PE)方案的P/poly有效性的一个注解

谓词加密(PE)是密码研究领域的前沿课题之一,也是身份基加密(IBE)→属性基加密(ABE)→谓词加密(PE)→函数加密(FE)进阶过程的重要一环.GVW15谓词加密(PE)方案是一个主流的谓词加密(PE)方案,以BGG+14属性加密(ABE)为底层结构,再与全同态加密(FHE)组合而成.该方案的一个重要运算是换模,将全同态密文的模Q降为属性密文的模q,因此全同态密文中的噪声尺寸降为多项式大,从而为后续的穷举噪声尺寸提供了可行性,并进而正确解密.本文指出,没有证据表明GVW15谓词加密(PE)方案是P/poly有效的,即在面对P/poly函数时,没有证据表明GVW15谓词加密(PE)方案的换模运算能够将全同态密文中的噪声(内噪声)尺寸降为多项式大.由于GVW15对“换模”这个关键操作没有给出详细论述,本文只能去猜测所有可能的换模路径,并按照最似然的理解,指出每个可能的换模路径都面对特殊的、看来似乎很困难的可行性证明.