Paillier同态加密下车辆协同自适应预测巡航控制

车辆协同式自适应巡航控制(CACC)以其高效便捷的特点成为智能交通系统的研究热点,但随着车辆接入网络,网络攻击对车联网系统的安全性造成了很大威胁;针对传统方案较繁琐、密文密钥同时传输数据仍可能被篡改的问题,采用Paillier同态加密算法对加速度进行加密,仅传输密文;针对控制目标设计一综合跟踪信号,并基于Paillier算法的同态性设计密文数乘运算,使加速度密文无须解密而直接用于自车构建跟踪信号;将跟踪信号与分布式模型预测控制(MPC)结合,采用线性矩阵不等式对控制策略的优化问题进行转化,求解最优控制输入,保证车辆队列的安全协同行驶;经Matlab仿真验证了控制系统的性能指标以及Paillier同态加密的有效性。

基于Kyber的小数加法同态密码体制的研究

在云端数据存储中普遍存在隐私泄露问题,确保用户云端数据安全性已成为密码学领域的热点。结合同态加密技术,可以有效实现这一目标。目前大多数同态加密算法都是基于格上LWE和RLWE问题构建,出于两者效率和安全方面的考虑,研究者进一步提出了MLWE问题,其成为了Kyber公钥密码体制的重要理论基础,部分学者对该算法明文域进行了扩展,但未考虑其同态加密性质。该文首先对扩展明文域后的Kyber公钥密码算法做了充分研究,为了使其获得同态特性,采用了一种新型编码方法,使其能够在整数域上正确进行加法同态运算;其次,在整数加法同态的基础上,进行了有限小数到整数的编码,将明文域扩展到有限小数域,使其能够在有限小数域上正确进行加法同态运算;最后,在算法实现部分,该同态加密方案支持无限次加法同态操作,可进行加法同态运算的小数位数为lg(2^(1792)-1)位。另外,还进一步结合SIMD编码,将方案可加密解密的小数位数扩展到2^(30)位。通过安全性分析,在MLWE问题的安全性假设下,可证明该方案是IND-CPA安全的。

基于Paillier同态加密算法的去标识化技术研究

本文对Paillier同态加密算法原理进行深入研究,此外,本文还探索了在安全应用中使用同态加密算法进行数据去标识化的技术,并进行了实践验证。实验结果表明,Paillier同态加密算法能够有效地保护个人信息免受泄露和不当挖掘,将在未来的大数据时代中发挥关键作用。

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。

新形态对称密码算法研究

安全多方计算、全同态加密和零知识证明是解决数据安全问题的重要密码技术,其快速发展和应用需求驱动,引发了新形态对称密码的设计与安全性分析.本文系统介绍适宜安全多方计算、全同态加密和零知识证明的新形态对称密码算法.首先梳理新形态对称密码算法的应用需求和设计目标;然后归类介绍新形态对称密码算法的设计理念和最新的安全性评估结果;最后总结探讨新形态对称密码算法的设计特点以及面临的问题.

全同态加密软硬件加速研究进展

全同态加密(FHE)是一种重计算、轻交互的多方安全计算协议。在基于全同态加密的计算协议中,尽管计算参与方之间无需多轮交互与大量通信,加密状态下的密态数据处理时间通常是明文计算的10~3~10~6倍,极大地阻碍了这类计算协议的实际落地;而密态数据上的主要处理负担是大规模的并行密码运算和运算所必须的密文及密钥数据搬运需求。该文聚焦软、硬件两个层面上的全同态加密加速这一研究热点,通过系统性地归类及整理当前领域中的文献,讨论全同态加密计算加速的研究现状与展望。

基于Paillier和ElGamal算法的双层同态密码系统

当今各种各样的网上服务和线上服务为人们提供诸多的便利,诸如电子政务、网上银行、电子投票等线上系统也早已为人们广泛使用。今年来频发的网络安全事件警示着我们网络通信的安全风险不断增多,确保安全的网络通信的各种努力尤为必要。但是,当前主流的加密放在执行加解密操作时,由于原文的明文被暴露而造成信息泄露的发生。针对这一情况,设计一种在不知道原始明文的情况下对用户加密数据进行操作的加密方法很有必要。文章介绍的双层加密方法在非对称加密之后采用Paillier和ElGamal算法的双层密码系统。文章提出的安全加密方法经实验证明能够取得较好的效果,信息加密被泄露的风险大大降低。其中,Paillier密码系统采用加法同态的方法,常用于电子商务等领域。ElGamal方法确保被Paillier加密的数据得到充分的保护,从而实现双层加固加密系统。

基于同态加密的电力调度数据抗泄露加密系统设计

电力调度数据需满足端到端转发的高转发率和低延迟要求,面对海量调度数据,在电力内网和外网的复杂体系中,各层数据易出现丢失、篡改等问题。为避免信息泄露事件的出现,设计一种基于同态加密的电力调度数据抗泄露加密系统。通过建立密码模板,联合获取明文样本,求解边缘加密系数取值范围,完成电力调度数据同态加密方案的制定。将File设备中存储的电力调度数据按需分配至上机位、下机位布局环境中,调节各级设备模块的运行状态,完成电力调度数据抗泄露加密系统设计。实验结果表明,该设计系统可有效保证明文样本与密文样本之间的对应编译关系,其对应编译关系准确率达到100%。在解决信息泄露问题方面具有突出价值。

一种多素数和公共模数联合的Paillier优化算法

Skyline查询旨在大量数据点中选择出一组符合要求的点集合,为面向位置对象的多目标优化问题提供了关键技术.明文的Skyline查询会引发数据泄露,采取同态加密Paillier对数据进行保护,实现密文上的Skyline查询.针对Paillier加解密效率低的问题,提出了多素数和公共模数联合的MPGPaillier(multiple primegenerator Paillier)算法,对算法的正确性和安全性进行证明.实验对比分析表明,在加解密效率方面,MP-GPaillier比Paillier和MP-Paillier(multiple primePaillier)算法有显著提升.

基于同态加密的数据库信息安全应用研究

随着信息化技术的发展,涉及到个人信息的数据规模也在增加,如果大量的个人信息泄露,不仅会导致用户生命财产受损,更会破坏市场秩序、制约经济发展,甚至会引发公共安全危机。该研究旨在保护本地数据库安全,采用Paillier同态加密算法对数据库进行加密。通过测试,可以实现对指定数据库、表及字段进行加解密操作,有效防范他人对本地数据库数据的恶意窃取泄露,提高用户本地计算机的安全性,保护用户数据隐私。

标准模型下同态签名方案的研究

数字签名是密码学中的一个重要研究方向,可以为消息提供真实性、完整性和不可否认性的保障。同态签名是一种特殊性质的数字签名技术,在面对海量消息签名的验签时,可极大地提高消息签名验证的效率。同时数字签名的安全性至关重要,目前基于的计算复杂性安全模型有两种:随机谕言模型和标准模型。由于标准模型中不需要理想化的随机谕言器,因此在标准模型下论证的签名方案安全性更高。本文提出了一种基于身份的同态签名方案,并在标准模型下证明了该方案的安全性。仿真实验表明本方案在批量验证同一数据集中的数据的完整性方面有更高的效率。

标准模型下同态聚合签名方案在车联网中的应用研究

随着汽车制造业的高速发展以及物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的广泛应用,人们开始将信息技术应用于交通管理、城市出行服务、道路规划等各个方面,车联网逐步走进人们的生活。车联网采用信息技术手段解决道路交通发展中的各种瓶颈,提高城市交通的运行效率和人们的出行质量。车联网中的无线传感器每时每刻都要采集行车周围的信息,并将数据传送至智慧交通云平台处理。文章在标准模型下设计的同态聚合签名方案,可安全快速验证车联网中传感器采集数据的真实性和完整性。该签名方案在安全性方面可以达到适应性选择数据集下的存在性不可伪造,同时可以抵抗不同聚合者之间的合谋攻击。通过仿真实验表明,该同态聚合签名方案在验证车联网云服务平台中数据的真实性、完整性有很高的效率。

基于RSA和Paillier的同态云计算方案

为解决云计算中的密文数据计算和私有云用户隐私保护问题,在缺乏实用同态加密算法的情况下,基于RSA和Paillier的同态特性,提出一种利用单一同态密码体制即可构造的、同时支持乘法和加法操作的Somewhat同态云计算方案。该方案可实现公有云服务器的密文数据处理,在同态计算过程中能进行密文规模控制,有较大的同态计算深度,通过合适的映射,能够完成浮点数类型的计算。仿真结果表明,与明文直接计算方案相比,该方案的耗时有所增加,但具有更好的可行性和安全性,并能在云计算环境下满足多种形式的计算请求。

基于加同态公钥密码体制的匿名数字指纹方案

提出了一种基于加同态公钥密码算法的匿名数字指纹方案,并给出了具有匿名功能的公钥和私钥对的具体构造方法,从而使该匿名指纹方案在发现盗版的情况下,销售商不需要第三方的帮助就能鉴别出数字多媒体作品的非法分发者,解决版权纠纷时也不需要购买者参与并提供相关的秘密信息,从而达到实现两方审判的目的.分析结果表明,该方案具有用户匿名及不可关联、销售商的可保证安全性和用户的可保证安全性等特点.

基于Paillier同态的无线自组网组密钥管理方案

基于Paillier密码体制,提出了一种安全有效的同态组密钥管理方案。该方案适用于面向群组和拓扑结构易变的无线自组网,具有抗合谋攻击性、前向保密性与后向保密性。针对无线自组网节点频繁加入和退出的特点,密文上的同态操作提高了组密钥更新的效率和实时性。对其正确性和安全性进行了证明。与其他组密钥管理方案相比,该方案具有交互轮数较少、通信和存储开销小、安全性高等特点。

基于加同态公钥密码体制的两方安全议价协议

安全多方计算及其应用是目前密码学领域的一个重要研究方向。在不需要第三方参与且保证安全的前提下,如何完成多方的协作运算是其研究的核心。基于加同态公钥加密算法的议价协议,是安全多方计算应用的一个具体实现,通过协议的执行,参与方可以进行商品价格的协商,并保障输入的私密性和结果的正确性。协议的执行过程中不需要第三方的参与,协议的安全性基于所采用的同态公钥加密算法。

应用于物联网的Paillier同态信息检索方案设计

随着物联网的发展,越来越多的加密数据信息存储在云端服务器上,当服务端存储的加密数据形成一定规模后,对加密数据的检索成为一个迫切需要解决的问题。本文设计一种基于Paillier同态加密算法应用在物联网的信息检索方案。该算法可以直接对加密的数据进行检索,不但能保证被检索的数据不被统计分析,还能对被检索的数据做基本的加法运算而不改变对应明文的顺序,既保护了用户的数据安全,又提高了检索效率。

面向云存储的基于全同态密码技术的文档相似度计算方法

针对云存储服务中存在的用户隐私保护需求,提出了一种在密文状态下的文档相似度计算方法。数据拥有者将文档ID、加密后的文档密文以及文档simhash值的密文上传到云服务器中;云服务提供者进行待计算相似度文档的simhash密文值和数据拥有者文档simhash密文值的全同态加法运算,获得文档间汉明距离的密文;数据拥有者解密汉明距离密文获得文档相似度排序结果。云端在不获悉数据内容及其simhash明文的情况下完成数据对象相似度运算,保护了数据隐私。给出了该方法的详细过程及相关的实验数据,验证了该方法的可行性。

基于同态加密的神经网络模型训练方法

针对云环境下数据隐私泄露与基于同态加密的隐私保护神经网络中精度不足的问题,文中提出了一种双服务器协作的隐私保护神经网络训练(PPNT)方案,在云服务器协同训练过程中实现了对数据传输、计算过程及模型参数的隐私保护。首先,为避免使用多项式近似方法实现指数和比较等非线性函数,并提高非线性函数的计算精度,基于Paillier半同态加密方案和加法秘密共享技术设计了一系列基础安全计算协议;其次,在已设计的安全计算协议基础上,构造了神经网络中的全连接层、激活层、Softmax层及反向传播相应的安全计算协议,以实现PPNT方案;最后,通过理论与安全性分析,证明了PPNT方案的正确性及安全性。性能实验结果显示,与PPMLaaS方案相比,PPNT方案的模型精度提高了1.7%,且在安全计算过程中支持客户端离线。

一种基于Paillier和FO承诺的新型区块链隐私保护方案

区块链是一种共享数据库,具有高度去中心化和可追溯性等优良特性.然而,数据泄露仍然是区块链交易的一大难题.为了解决这个问题,提出了带变量k的Paillier同态加密(Paillier homomorphic encryption with variable k, KPH)方案,这是一种新型区块链隐私保护策略,使用RSA公钥加密算法隐藏交易信息,利用FO承诺对交易金额的合法性进行零知识证明,并通过Paillier半同态加密算法的加法同态性更新交易金额.与典型的Paillier算法不同,KPH方案的Paillier算法包含变量k,并结合函数L和中国剩余定理,将算法的时间复杂度从O(|n|^(2+e))降低到O(log n),使算法解密过程更加高效.