对一种背包公钥密码改进方案的安全性分析

背包公钥密码算法是比较热门的加密算法之一,目前仍有很多密码研究者在研究背包公钥密码的改进算法。文献[1]提出了两个改进的背包公钥密码方案,本文对这些改进算法进行了安全性分析,并就其中一个方案进行了格规约攻击。通过计算实验说明这种改进之后的背包公钥密码算法仍然是不安全的。     

基于随机背包公钥密码的攻击

针对基于随机背包公钥密码方案,根据方案不同参数分别给出了恢复私钥攻击和恢复密文中明文的格攻击,并通过计算实例验证格攻击有效。因此证明了基于随机背包中公钥方案是不安全的。     

背包公钥密码安全新方案

将M-H公钥密码改进为一个安全方案并不困难,但存在背包维数过大、密钥过长的问题,从而使密码失去实用性。为此,提出一种低维数背包密码抵御明文恢复攻击的方法：通过向真实明文填充随机数,使得参与加密的明文长于密文,一个密文对应许多明文,只有密文的指定接收者,因掌握着陷门信息,可从密文恢复出真实明文。以此构造了一个背包密码安全新方案。新方案能抵御目前已知的各类攻击,所有运算的复杂度不超过二次方,信息率不是很高,但在可接受范围内,由于背包维数可以很小,密钥长度相应较短,存储性能大为改善。     

对一个背包公钥密码的格攻击*

对一个新的基于Merkle-Hellman背包密码和Rabin公钥密码的背包公钥密码算法进行了安全性分析。使用格规约算法求解一个联立丢番图逼近问题和一个二元整数线性规划问题就恢复出了该密码算法的部分密钥。重构的部分密钥可以解密任意密文。因此,该背包公钥密码算法是不安全的。     

重新认识背包公钥密码的安全性

针对背包密码屡被破译的局面,分析了其中原因。指出背包公钥序列是由初始序列变换而来的,初始序列由易解背包形成,存在着冗余度,因此背包公钥序列不可能是完全随机的,利用这些冗余度是破译成功的必要条件,目前大多数被破译的背包密码只使用了模乘运算等混乱技术,这不足以隐藏初始序列的冗余度。为此引入了加法扩散技术,以分散初始序列的冗余度,使攻击者在破译过程中难以利用,举实例说明了项内扩散和项间扩散两种扩散技术。分析表明,运用扩散技术后,能抵御目前已知的攻击方法。     

安全背包公钥密码的要点和设计

为提高背包密码的安全性,文章依据背包密码以往失败的原因,提出了一个背包密码的可证明安全性的启发性方法,据此设计了一个新型背包密码。该密码由模乘运算实现混乱,由基于二元一次不定方程的难解函数实现扩散,充分隐藏初始序列及其冗余度,攻击者破译该背包密码的难度规约为求解此难解函数,同时能达到较高的背包密度,常规的破译方法无效。     

基于加法及Matthews混沌实现的背包公钥密码体系

研究Matthews混沌系统构造随机向量的方法,且利用随机向量实现一种新的基于加法的参与背包公钥密码体系.该密码体系无需求乘法逆元,计算量小容易操作,因混沌随机向量的完全性更强.     

基于格理论公钥密码体制的分析与研究

AD 公钥密码体制,NTRU 公钥密码体制和 Regev 公钥密码体制是基于格理论公钥密码体制中最具代表性的三种 公钥密码体制。文章分别从困难问题,安全性和计算复杂性三个角度对三种公钥密码体制进行分析与研究,指出三种公 钥密码体制的联系与区别,并将基于格的公钥密码体制与其他公钥密码体制进行比较,指出了基于格理论公钥密码体制 的显著优点。     

量子密码与公钥密码体制

现今普遍应用的公钥密码体系,其安全性建立在数学函数问题的计算复杂性基础上。随着量子计算的发展,这种密码体制的安全隐患越来越突出。量子密码安全性基于物理基本原理,具有无条件的安全性,能够实现真正意义上的保密通信。     

一种基于复合加密的公钥密码系统

公钥密码系统以其算法设计简单、安全性高已经成为密码学领域的一个非常重要的研究课题。为了更加高效地构造公钥密码系统,文中利用方程Ax By=C的解的不定性,提出了将两个加密算法复合成新加密算法的方法,对此做了分析,并给出了具体例子。实践表明,这种基于复合加密的公钥密码系统,算法的时间复杂度和空间复杂度并未受到影响,但其安全性较早期各同类系统更高、更易被用户采纳。     

RSA公钥体制的分析及其实现

在当今社会中,计算机网络通信已广泛应用到社会的各个领域,利用计算机网络进行商务活动时,其信息安全和信息的真实性极其重要。本文对计算机密码体制中非对称密码体制——RSA公开密钥密码体制进行了分析,并给出了可运行的RSA算法的源代码。     

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。     

自产生证书的公钥密码系统

提出一种白产生证书的公钥密码系统。在该系统中,用户借助于与可信第三方的交互得到部分私钥。与自己产生的部分私钥进行整合,产生自己的完整私钥和相应的公钥及公钥证书。用户将自己的公钥证书存放在由可信第三方维护的数据库中,并对自己的证书进行维护、上载、更新和销毁。可信第三方虽然协商用户生成自己的私钥,但并不知道用户私钥的值。这种新型的分散式的证书管理方法克服了传统公钥基础架构中由证书机构统一集中进行管理的弱点。     

多变量公钥密码扩展方案的安全性分析

扩展的多变量公钥密码方案(Extended Multivariate Public Key Cryptosystem,EMC)是Wang等人在2011年提出的一种新的增强多变量公钥加密体制安全性的方法,其核心是在加密之前先对明文变量进行一次基于杂凑函数的驯顺变换(Hash-based Tame Transformation,简称HT变换)处理.Wang等人将EMC方法和加方法相结合构造出了多变量加密方案HTTP(Hash-based tame and plus).作者声称HTTP方案可以抵挡现有的对多变量公钥密码体制的攻击.文中对EMC方案和HTTP加密方案进行了安全性分析,分析结果表明EMC方案并没有真正增强原始多变量公钥密码体制的安全性.如果存在一种攻击方法可恢复原始的多变量公钥加密体制的合法密文对应的明文,那么同样可以恢复增强后的加密方案的合法密文对应的明文.计算机实验表明,我们的攻击是有效的.     

基于自组装DNA计算的NTRU密码系统破译方案(英文)

自组装DNA计算在解决NP问题,尤其在破译密码系统方面,具有传统计算机无法比拟的优势．文中提出了一种用自组装DNA计算破译NTRU公钥密码系统的方法．针对NTRU密码系统的特点,采用DNA瓦片编码信息,借助于瓦片间的粘性末端进行自组装,给出了求解多项式卷积运算的实现方案．在此基础上,通过引入非确定性的指派瓦片,提出了一种破译NTRU系统的非确定性算法．通过创建数以亿计的参与计算的DNA瓦片,该算法可以并行地测试每个可能的密钥,以高概率地输出正确密钥．该方法最大的优点是充分利用了DNA瓦片具有的海量存储能力、生化反应的巨大并行性以及组装的自发有序性．理论分析表明,该方法具有一定的可行性．     

公钥密码体制中快速模算法的研究

在公钥密码体制中,模运算是直接影响其它运算的关键运算。该文在传统的基于二进制模余数表法的基础上,提出了一种基于R进制的模余数表法,它通过快速、动态构造高次和同次模余数表来提高模运算的时空效率。     

集成随机置乱和环论的图形图像公钥加密技术

图形图像中信息量庞大、存在数据冗余,为了发挥公钥加密的优势,实施高效率的公钥加密解密,提出基于三维随机矩阵变换和Gray置乱变换的2类置乱变换技术.对于N阶图形图像密钥空间至少为N6;结合改良的NTRU公钥密码技术,建立了一种新型的图形图像公钥密码体制.该密码体制加密解密变换的时间复杂度低,能达到抵御选择明文等攻击的安全性.在此基础上,开发了一套数字多媒体随机置乱公钥加密系统.数值仿真实验表明:该系统可以对bmp,png,pcx等格式的数字图形图像,wav,au等格式的数字音频,dat,txt等格式的数字文本进行快速安全的公钥加密,且密文可保持原来的多媒体格式.     

NTRU公钥密码体制的等价密钥

NTRU公钥密码体制存在多个私钥对应同一个公钥的问题。首先分析了NTRU成功解密的条件,提出NTRU等价密钥的概念。然后给出了NTRU截尾多项式环上多项式可逆的充分必要条件和NTRU|.|∞半范数的相关性质,提出4种等价密钥的构造方法。最后分析了NTRU等价密钥对NTRU安全性的影响。分析表明,NTRU参数选择不当会导致一些特殊形式的等价密钥存在,严重威胁安全性。