混合偏好模型下的分布式理性秘密共享方案

理性秘密共享方案通过扩展参与者的类型后具有更好的适应性,而现有方案中的共享秘密往往依赖于秘密分发者,但在某些特定环境中秘密分发者并不一定存在.通过对传统分布式秘密共享方案的分析,给出了分布式理性秘密共享方案的一般形式化描述;同时,考虑理性参与者的眼前利益和长远利益,提出一种新的理性参与者混合偏好模型;进一步结合机制设计理论的策略一致机制,设计了一个激励相容的信誉讨价还价机制,以此有效约束理性参与者的行为,从而实现了公平的(t,n)(t,n≥2)分布式理性秘密共享方案的构造;通过从信道类型、秘密分发者的在线/离线需求、方案的通用性和偏好模型等方面与目前相关理性秘密共享方案进行对比分析,进一步分析了所提出方案的优势.

(2,2)贝叶斯理性秘密共享方案

在理性秘密共享协议中,自利性目标可能会驱使理性参与者偏离协议,从而影响协议的公平性.在(t,n)门限理性秘密共享方案中,其特殊情形(2,2)理性秘密共享方案的公平性较难实现.在同时考虑理性参与者的眼前利益和长远利益的基础上,基于不完全信息动态博弈模型,通过分析理性参与者在(2,2)秘密重构阶段可能采取的策略和信念系统,引入理性参与者的期望收益,研究了(2,2)理性秘密共享重构阶段的完美贝叶斯均衡问题.进一步结合机制设计理论中的VCG(Vickrey-Clarke-Groves)机制,设计激励相容的交互记录机制来约束理性参与者的行为,在不需要秘密分发者保持在线的情形下,提出一个适用于异步通信的公平的(2,2)理性秘密共享方案.

基于双线性对的可验证的理性秘密共享方案

针对传统秘密共享方案不能事先预防参与者欺骗的问题,本文结合博弈论,提出了一种理性秘密共享方案,该方案基于双线性对,是可验证的,能检验参与者的欺骗行为.秘密分发者不需要进行秘密份额的分配,因此很大程度上提高了秘密分发的效率.在密钥重构阶段,不需要可信者参与.参与者偏离协议没有遵守协议的收益大,理性的参与者有动机遵守协议,最终每位参与者公平的得到秘密.另外,所提方案可以防止至多m-1成员合谋.经过分析它们是安全和有效的.

基于马尔可夫决策的理性秘密共享方案

基于马尔可夫决策理论研究理性密码共享系统模型和秘密重构方法。首先利用马尔可夫决策方法,提出适合于理性秘密共享的系统模型,该模型包括参与者集合、状态集合、风险偏好函数、状态转移函数、回报函数等。在模型中,引入秘密重构中的参与者的风险偏好函数刻画秘密共享模型的状态集合和状态转移函数。其次,基于所提出的系统模型构造相应的理性秘密共享方案,基于马尔可夫策略解决各理性参与者在秘密共享方案中的秘密重构问题。最后对方案进行理论分析证明,给出理性秘密重构方案中折扣因子、回报函数、参与者风险偏好函数间的函数关系,其结果表明所提系统模型方法的合理性和有效性。

基于中国剩余定理的可验证理性秘密共享方案

针对目前理性秘密共享方案不能动态添加和删除参与者的问题,结合博弈论和密码学理论,提出一种动态理性秘密共享方案。方案基于中国剩余定理,在秘密重构过程,可以动态添加和删除参与者,另外方案采用可验证的随机函数,能检验参与者的欺骗行为。参与者不知当前轮是否是测试轮,偏离协议没有遵守协议的收益大,理性的参与者有动机遵守协议,最终每位参与者公平地得到秘密。方案不需要可信者参与,满足弹性均衡,能防止成员间的合谋攻击。

基于重构顺序调整机制的理性秘密共享方案

理性秘密共享的研究目标是通过引入自利的理性参与者,设计适用于现实环境的公平的秘密共享方案.然而,由于要求秘密分发者准确知道理性参与者的各种收益,且未考虑秘密重构博弈的稳定性,导致在现有理性秘密共享方案的执行过程中,不能完全避免出现遵循协议执行的参与者未获得共享秘密、而偏离协议执行的参与者却获得共享秘密的不公平情形.针对上述问题,结合机制设计的激励相容原理,通过让秘密分发者随机选择所需重构轮数,设计了能有效约束理性参与者自利性行为的重构顺序调整机制,构造具有未知重构轮数的理性秘密共享方案.分析表明所提方案能实现秘密重构博弈的子博弈完美均衡,确保秘密重构博弈的稳定性,使得所提方案的公平性得以保证.通过从通信方式、重构轮数和前提假设3个方面与现有典型方案进行对比分析,表明所提方案具有较好的实用性.

基于信誉机制的理性秘密共享方案

理性秘密共享是博弈论与传统秘密共享相结合产生的新的研究方向。在理性秘密共享中,参与者从利益最大化的角度选择行为,在秘密重构阶段易出现"空威胁"和最后一轮不合作的问题。本文基于博弈论分析完全理性参与者在信誉机制下的行为偏好,采用激励相容原理,设计信誉惩罚机制,构建一个理性秘密共享方案。该方案通过信誉惩罚机制有效的约束完全理性参与者的行为,避免出现"空威胁"。并由信誉最高的参与者充当"可信中心"进行秘密重构,有效的解决在秘密重构阶段最后一轮各个参与者相互不合作的问题,防止参与者相互合谋的行为。

安全公平理性秘密共享方案

传统秘密共享方案因未考虑参与者的自利行为而导致方案的效率较低。为了提高秘密共享的通信效率和安全性,结合博弈论与双线性映射技术,设计公平的理性秘密共享方案。首先,在博弈论框架下引入理性参与者并设计理性秘密共享博弈模型;其次,利用双线性映射技术保证方案和理性参与者的可验证性和公平性;最后,通过对方案进行性能分析,表明了该方案不仅保证了安全性,并且有较高的秘密共享通信效率。

基于分组的理性秘密共享方案

理性秘密共享是博弈论与秘密共享相结合的新兴研究方向,它拓展了博弈理论和传统秘密共享的应用领域,已成为密码学的研究热点.但是多数研究者在构造出理性秘密共享方案的同时忽略了方案的效率问题.理性秘密共享方案的通信轮数是影响方案效率的主要因素.现有的多数方案为了实现均衡等需求都采用未知轮数,即不让理性参与者知道当前重构轮是测试轮还是真秘密所在的轮,此方法造成通信复杂度较高,导致方案效率低下,这在一定的程度上会增加额外的通信开销.针对上述问题,基于不完全信息动态博弈模型,研究门限理性秘密共享方案的完美贝叶斯均衡问题.利用椭圆曲线上双线性对的随机函数设计一个知识承诺方案,该方案为可验证的,以此来检验分发者和参与者的欺骗问题.结合"均匀分组"思想使理性参与者以组为单位进行通信,可降低方案的通信复杂度,进而构造出两轮理性秘密共享方案.分析证明本方案具有可验证性,能够实现秘密重构博弈的完美贝叶斯均衡.并从轮复杂度、通信类型和前提假设三个方面与现有的典型方案进行对比,表明本方案不仅满足安全性需求且执行效率更高.

标准信道下的抗敌手的理性秘密共享方案

有关理性秘密共享的研究指出,若参与者是想要最大化个人利益的理性参与者,则将无动机在协议中共享份额,从而导致秘密共享的失败.本文研究内容是,在秘密共享中,n个参与者是理性参与者或者是行为任意的恶意参与者.先前考虑恶意参与者的理性秘密共享的相关研究都需要广播信道,这在现实中是很难实现的.本文给出的理性秘密共享方案首次做到了能够在标准信道下抵抗恶意敌手.方案通过多轮交互,真实轮未知的机制,导致偏离的收益不会比遵循协议的收益高,从而使得理性参与者不会选择偏离协议.在协议进行中,方案使用可验证的随机函数来检测恶意参与者的偏离,同时使用基于拜占庭一致的广播协议来对此偏离达成一致并在后续协议中屏蔽该参与者,从而避免了恶意参与者的持续伤害.同时给出了一种新的均衡概念,即计算意义下关于敌手结构的序贯均衡,并给出了相关证明.在此均衡概念衡量下,恶意敌手不能阻止理性参与者重组秘密,而且对于恶意敌手的任意行为,理性参与者没有动机去偏离协议,保证了协议的顺利进行.

基于公开信道的理性秘密共享方案

基于RSA体制中大整数分解的困难性和单向函数的不可逆性,提出一个自选子密钥的理性多秘密共享方案.该方案中,子密钥是由参与者自己选取的,参与者只需维护一个秘密份额就可以共享多个秘密,信息是在公开信道上传递的,可以检验分发者与参与者,参与者与参与者之间是否有欺骗行为.

对一个理性秘密共享方案的改进

对一个理性秘密共享方案进行分析,发现此方案有两个问题:如果参与者进行欺骗,那么欺骗者能够以23的概率欺骗成功;秘密恢复阶段,参与者不能验证对方出示的子密钥是否正确,可能存在欺骗行为。对此,我们对方案进行了改进,新的方案能够解决上述问题。

抗合谋理性多秘密共享方案

提出了一种可抗合谋的理性多秘密共享方案。分析了成员合谋行为及防范对策,设计了可计算防合谋均衡方法,构建了预防参与者合谋的博弈模型,使得参与者所采取的策略满足可计算防合谋均衡,合谋成员不清楚当前轮是真秘密所在轮,还是检验参与者诚实度的测试轮,参与者采取合谋策略的期望收益没有遵守算法的收益大,因此,理性的参与者没有动机合谋攻击。另外,在方案中分发者不用为参与者分配秘密份额,在秘密重构阶段,无需可信者参与,也没有利用安全多方计算。最终,每位参与者可以得到多个秘密。解决了参与者合谋问题及理性单秘密共享效率低下的问题。

理性公平的秘密共享方案

理性秘密共享是将自利的理性用户引入到传统秘密共享中,力图在现实环境中实现公平的秘密重构,使得所有用户均能获得共享秘密.然而,由于忽略了理性用户的自利性行为,现有理性秘密共享的公平性定义允许出现用户不发送子秘密也能获得共享秘密的不公平情形.这导致在使用以该定义为指导所设计的理性秘密共享方案时,并不能确保所有用户均能获得共享秘密;甚至还会出现发送错误子秘密欺骗其他用户,导致其他用户将重构出的虚假的共享秘密视为真实秘密的极端情形.为解决该问题,本文结合秘密共享的存取结构,形式化定义了秘密共享的理性公平性.并以此为指导,通过在秘密分发阶段为每个理性用户发送大量虚假子秘密,使得理性用户难以准确猜测出真实共享子秘密的方法,设计一个混淆激励机制,并提出一个理性公平的秘密共享方案.理论分析和大量实验表明,该方案能有效地约束理性用户在秘密重构阶段的自利性行为,确保所有用户能获得真实的共享秘密,高效地实现公平的秘密共享.

一个自选子密钥的可验证理性多秘密共享方案

给出在适当模型下的一个自选子密钥的可验证理性多秘密共享方案.