基于Paillier同态加密算法的数字化供应链溯源方案设计

为提升供应链的安全性和透明度,本文设计了一款基于Paillier同态加密算法的数字化供应链溯源方案。数据显示,文件数量为1600时,基于Paillier同态加密算法的密文检索方案的检索时间为0.6×10^(3)ms,明显低于灵活多关键字搜索方案。在数字化供应链溯源系统测试中,当查询次数为1000时,系统每秒事物处理量为979,平均响应时间为0.62s。结果表明,系统在查询和上链测试中表现较好,吞吐量和响应时间均达到较高水平。基于Paillier同态加密算法的数字化供应链溯源方案具有良好的安全性和效率,可以有效实现对供应链的全面控制。

基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法

为提高密文域可逆信息隐藏的嵌入容量,提出了一种基于Paillier同态公钥加密系统的可逆信息隐藏算法.首先对原始图像进行位平面分割,而后对高位位平面进行定长游程编码压缩,利用低位位平面中元素重构高位位平面,最后利用Paillier同态公钥加密系统加密图像,通过同态乘法嵌入秘密数据.接收端可直接在密文域中通过模乘法逆元提取秘密数据,在直接解密的情况下可实现原始图像的无损还原.实验结果表明,算法的最大平均嵌入率为0.128 bpp,实现了解密与提取的可分离,提取正确率为100%.

基于Paillier加密和共识机制的分解协调式算法

随着能源系统的去中心化程度不断加深,分解协调式算法开始广泛应用于求解能源领域的优化问题。但是,分解协调式算法需要子优化问题向协调层算法上传协调变量,存在隐私泄露的风险,并且协调层自身还存在着信任问题。为了解决这些问题,引入Paillier加密和区块链共识机制,对分解协调式算法进行改进。在分解协调式算法的每次迭代中,各个发电商的出力通过Paillier加密后以密文的形式广播给其他发电商,某个发电商作为领导节点负责根据密文计算出所有发电商的总出力,并将所有密文和总出力打包生成区块后广播给所有发电商。所有发电商都会对区块内容的正确性进行检查,检查通过后将区块加入到账本中,完成分解协调式算法的本次迭代。算例结果证明了该算法中Paillier加密能够保护各个发电商的隐私,共识机制能够防止领导节点恶意篡改区块内容,在发电商间构建信任。

区块链中的公钥密码:设计、分析、密评与展望

比特币的成功,吸引了人们研究区块链、加密货币以及相关的公钥密码算法的兴趣.然而,将公钥密码算法成功应用于新的加密货币设计,仍然面临很多挑战.一方面,设计适用于区块链的公钥密码算法并非易事,这是因为区块链具有独特的结构和应用环境,对密码算法提出了严苛的要求,如短签名长度、无需可信第三方等.随着区块链向多功能发展,需要考虑更多需求和功能.其中,安全性、隐私性和去中心化这三个问题涉及“三元悖论”,同时解决两个或更多问题通常较为困难.当前的研究文献主要关注区块链技术及其原理,对相关密码算法的系统调研和分析不足.为了帮助读者了解和逐步掌握公钥密码算法设计的技巧和经验,并填补相关调研文献的空白,本文对相关密码算法的现状与研究进行了系统而深入的调研.通过8个案例、2个通用构造以及相关证明技巧的讨论,本文为读者提供了由易到难的算法设计教程和相关经验.此外,本文还探讨了商用密码应用与安全性评估(简称“密评”)相关的概念和研究,以促进区块链相关密码技术按照国家技术标准的要求进行实际应用.最后,本文对相关密码算法的设计难点进行了系统总结,并展望了未来的研究热点和具有挑战性的问题.

结合ECC算法的电力监控网络智能接入协议

为了进一步降低电力监控网络遭受攻击的风险,基于ECC公钥加密算法,提出了具有较高安全性能的智能接入协议。通过研究电力监控网络的基本架构和安全体系,总结了电力监控终端所面临的多种攻击方式。并在此基础上,利用ECC公钥加密算法,深度改进适用于电力监控网络的智能接入协议,进而优化协议的加密耗时、解密耗时及安全强度等多项参数。仿真结果表明,与基于RSA算法的协议相比,基于ECC算法的智能接入协议具备更高的安全强度。

格公钥密码的安全性评估方法

格公钥密码是目前广受关注的一类后量子密码,其效率高,且归约证明结论与安全性分析相对成熟。格公钥密码的安全性基于格上的数学困难问题,针对这些困难问题的求解算法大多为启发式算法且复杂度评估困难,这一现状是格公钥密码的安全性精确评估以及参数配置的主要技术障碍。首先,介绍目前格上最短向量问题的求解算法及其复杂度评估模型;其次,梳理了目前主流格公钥密码的底层困难问题,讨论其与格上最短向量问题的归约关系;最后,对格公钥密码的安全性评估算法进行总结与展望。

基于Polar码的ElGamal型公钥密码体制

在量子计算技术飞速发展的时代背景下,为了满足密码应用的安全需求,提出了一种基于Polar码的ElGamal型公钥密码体制。采用Polar码为基于纠错码ElGamal型公钥密码体制中的公开码,利用SC译码算法进行译码,并对方案的译码失败概率和安全性进行了分析。结果表明算法具有较高的传信率,选取的参数满足信息集译码复杂度和译码失败概率的要求,且算法满足IND-CPA安全性。

后量子密码算法的软件实现研究

基于公钥密码算法的各类安全技术已经成为了目前网络空间安全的重要基石,在构建信任体系、保护传输安全、身份鉴别等方面发挥着举足轻重的作用.然而,利用Shor算法,量子计算机可以在多项式时间内破解RSA、ECC等当前主流公钥密码体制所依赖的数学困难问题.随着量子计算技术的发展,这一安全威胁日益迫近,所以学术界和工业界都致力于研制抵御量子计算机攻击的公钥密码体制.NIST后量子密码标准化项目是目前最具代表性的项目之一,它于2017年征集了数量众多、种类多样的后量子密码方案,目前已产生阶段性结果.除了算法安全性分析之外,各后量子密码算法的软件实现性能也是该项目评价其优劣的重要指标之一.本文围绕六类主要的后量子密码算法,以密码算法软件实现的视角,详细分析了每一类的代表方案及其主要计算负载、优化算法以及软件实现特点;并基于x86和ARM平台,全面梳理和总结了各文献中提出的、特定类型算法的加速技术和通用优化方法.

通过SM2两方协同密码算法构造车联网“人车”逻辑实体的研究

由于多人共用同一辆汽车的情况广泛存在,以车牌号为唯一标识生成的逻辑实体难以支持自动缴费等需要同时标识汽车和汽车当前使用人的车联网应用。为了解决这个问题,对SM2两方协同密码算法进行了研究,该算法生成一种安全可信的“人车”逻辑实体,标识该逻辑实体的私钥必须在用户私有智能设备(如:智能手机、智能手环等)和用户汽车共同参与计算时才能使用,为业务提供身份认证、加密传输、加密存储等全面支持。

抗量子算法与数字证书结合方案研究

随着量子技术的蓬勃发展,传统的公钥基础设施面临着被破解的风险,抗量子密码成为未来发展趋势之一。首先,介绍了量子危机及其应对方式,阐述了抗量子算法的背景、标准化情况与研究现状,然后提出了一种抗量子算法与数字证书结合的密钥应用方案,描述了该方案的基本架构和实现步骤,最后对该方案的优势进行了分析。该方案旨在在已投入使用的公钥基础设施系统上,使传统数字证书具备了抵抗量子技术攻击的能力,有效地提高了数字证书的安全性,保障抗量子公钥的可信性。

RSA公钥密码算法的计时攻击与防御

计时攻击根据密码算法在密码设备中运行时的执行时间差异,分析和判断密码算法的各种有效信息,是最具威胁的旁路攻击方式之一。该文研究RSA加密算法和计时攻击的原理,分析RSA解密过程,阐述针对基于模幂算法的RSA计时攻击的原理,讨论如何抵御该计时攻击。

公钥基础设施中的证书路径构造方法及验证算法

文章基于图的宽度优先搜索算法的思想理论,提出了公钥基础设施中证书路径的构造算法,论述了证书路径验证算法,并讨论了算法的有效性。

RSA公钥密码体制的安全性分析及其算法实现

本文系统介绍了公开密钥密码体制和RSA公钥密码体制的工作原理,并对其进行了安全性分析。在此基础上,给出了RSA算法实现的具体策略。

Internet公钥基础设施中的证书路径构造算法

证书路径处理是实现公钥基础设施中安全认证的重要技术。建立在公钥基础设施上的用户只有通过有效的证书路径才能获得Internet有效的公钥证书。文章基于图的宽度优先搜索算法的思想理论,提出了公钥基础设施中证书路径的构造算法,并讨论了算法的有效性。

一种基于量子准循环LDPC码的McEliece公钥密码算法

量子公钥体制包括无条件安全的量子公钥和计算安全的量子公钥密码。以经典公钥算法为基础,结合量子密码特性,研究一种基于量子计算安全的公钥密码;在GF(4)域,量子低密度奇偶校码是一线性码,存在BP快速译码算法。由此提出基于量子准循环LDPC码的量子McEliece公钥体制,给出该公钥体制的加密和解密过程。并通过数值仿真方法,分析该体制的安全性。研究结果表明,与经典方法相比,基于准循环量子LDPC码的McEliece公钥体制极大地扩展了密钥空间,有效地提高了系统的安全性,相对于经典McEliece的工作因子(274),量子McE-liece的工作因子达到2270,传输效率为0.60,且可有效地抵抗量子Grover算法攻击。

面向智能电表隐私保护方案的改进Paillier算法设计

在智能电表的广泛部署给电网运营商提供了巨大数据量的同时,由于其包含了大量的用户敏感信息,由此涉及到了隐私保护问题。为了解决智能电表向主站发送海量计量数据产生的隐私保护问题,文章利用同态加密、数据融合算法和聚合签名技术,提出一个基于改进Paillier算法的智能电表用户隐私保护方案。利用改进的Paillier同态加密算法,可在不降低安全性的前提下减少运算量,提高算法效率,进而提高隐私保护方案的性能。

一种基于公钥密码算法的序列号软件保护方案

总结了软件保护方案的种类和软件破解方法 ,提出了一种基于公钥密码算法的序列号生成方案 ,结合一些反跟踪技术 ,可以构成一种有效的软件保护方案 ,最后分析了该方案的安全性。

Paillier公钥密码体制同态特性及效率分析

文章分析了Paillier公钥密码体制的同态特性,指出Paillier公钥密码体制具有加法同态、混合乘法同态的特性以及不具有乘法同态特性的原因,并提出公钥密码体制中乘法同态和混合乘法同态的基本关系,最后对Paillier公钥密码体制的同态特性进行了仿真并给出相关效率分析。

RSA公钥密码算法的分析

分析了公开密钥密码技术、RSA加密算法,解决了如何利用扩展Euclid算法求解私钥的问题;介绍了一种RSA中快速加密和解密的计算方法,并对RSA算法的安全性进行了讨论。

对一个公钥密码体制的连分式攻击算法

公钥密码是实现网络安全和信息安全的重要技术之一,而传统的公钥密码算法速度较慢。为克服这一缺点,一些快速公钥密码算法被提出。对其中一个快速公钥密码算法的安全性进行分析,指出该算法的解密无须通过整数分解,使用连分数算法就可以在多项式时间内求解出该方案的一个等价密钥,使用该等价密钥就能对任意密文进行解密。因此,该公钥密码算法是不安全的,从而提出一种新的连分式攻击算法,实验结果证明了该算法的有效性。