A New NTRU-Type Public-Key Cryptosystem over the Binary Field

As the development of cloud computing and the convenience of wireless sensor netowrks, smart devices are widely used in daily life, but the security issues of the smart devices have not been well resolved. In this paper, we present a new NTRU-type public-key cryptosystem over the binary field. Specifically, the security of our scheme relies on the computational intractability of an unbalanced sparse polynomial ratio problem (DUSPR). Through theoretical analysis, we prove the correctness of our proposed cryptosystem. Furthermore, we implement our scheme using the NTL library, and conduct a group of experiments to evaluate the capabilities and consuming time of encryption and decryption. Our experiments result demonstrates that the NTRU-type public-key cryptosystem over the binary field is relatively practical and effective.     

基于NTRU的RFID安全认证协议研究与设计

为了解决RFID标签数据存储量小、运算能力弱等原因致使通常的密码算法不适用的问题,提出了一种基于NTRU公钥密码算法的RFID安全认证协议。将少计算、高安全的NTRU算法与标签认证协议相结合,对标签ID以及对应的用户信息进行制表编码,对其加密处理并在标签中直接保存密文信息,加入随机数,保证通信过程中的信息都是保密和不确定的,这样不仅解决了隐私泄露、重放攻击等安全问题,并且实现了阅读器与标签的双向认证。     

量子搜索算法对NTRU密码体制的作用

Lattice-based cryptosystems rely on certain lattice problems for their security, such as the shortest vector and the closest vector problems. NTRU is a kind of lattice-based public key cryptosysytem gaining much attention because of its high efficiency. Its encryption and decryption use a mixing system suggested by polynomial algebra combined with a clustering principle based on elementary probability theory. With the availability of quantum computers, the security of cryptosystems based on classical mathematic problems needs to be reevaluated. Since lattice reduction is the main threat to lattice-based cryptosystems, lattice reduction using quantum search algorithms are analyzed to evaluate the security of NTRU in this paper. According to our results, original security parameters proposed for NTRU should be increased in the event that Grover's quantum search algorithm is used for lattice reduction.     

一个基于NTRU设计思想的新型密码算法

NTRU是一个快速公钥密码系统,但当其用于数字签名和数据块加密时需要在参数上进行诸多考虑和慎重处理,而且难于分析。本文借助NTRU设计时所用的明文分离处理思想设计了一个只使用到大数模乘法的新型密码算法,密钥长度很短,密文扩展也不太大,具有更快的加解密速度。     

门限NTRU公钥加密方案*

通过对Brickell的秘密共享方案的调整,给出了门限NTRU公钥加密方案。该方案能保证矢量空间访问结构Γ中,参与者的授权子集可以对密文解密,而参与者的非授权子集不能对密文解密。在引入成对加密的概念下,该方案可以证明在随机预言机下是IND-CCA的。     

NTRU加解密算法的GPU实现研究

GPU拥有高度并行性和可编码的特点,在大规模数据并行计算方面得到广泛应用。NTRU算法是一种安全性高,易于并行化的公钥密码算法。研究了NTRU算法基于CUDA的并行化实现技术,将计算中最耗时的卷积运算分解到多个线程并行计算,引入大量的独立并发的加解密线程块来完成整个加解密过程,并给出了具体的数据编码及存储结构、线程组织以及基于合并访问和共享内存的性能优化技术。实验结果表明,基于CUDA的NTRU加解密算法实现了硬件加速,相对于NTRU算法在CPU的实现,CUDA实现能够达到12.38MB/s的吞吐量,可获得最大为95倍的加速比。     

一种可验证和高效的多秘密共享门限方案

已公开的门限多秘密共享方案大都是利用RSA,ECC等公钥体制来提高安全性,其占用的资源较多,速度慢。提出了一种新的多秘密共享(t, n)门限方案,该方案是在shamir秘密共享方案的基础上,利用拉格朗日插值多项式方法进行秘密分割和重构,利用NTUR算法和单向散列函数进行数据合法性验证。方案设计简单、计算量小、存储量少,能有效检测出各种欺骗、伪造行为,以确保恢复的秘密是安全和可信的。     

NTRU参数选择方法的研究

NTRU算法是一种基于环的公开密钥体制,与RSA和ECC等典型的加密算法相比,在安全性和速度方面具有明显的优势。分析目前比较成熟的攻击NTRU方法,从安全的角度,根据不同的应用场合,给出NTRU加密参数选择方法,减少选择NTRU参数的盲目性,达到提高算法的执行速度、减少占用系统资源的目的。     

RFID系统中基于公钥加密的相互认证协议

随着RFID系统能力的提高和标签应用的日益普及,安全问题,特别是用户隐私问题变得日益严重。提出了一种新的RFID认证协议。认为基于公钥加密的RFID认证协议相对基于哈希函数和基于对称密钥加密的RFID认证协议,有较好的安全性。公钥加密算法NTRU被认为是一种效率较高的加密算法,且更适合于RFID系统,因此提出的协议采用了NTRU公钥加密算法。对该协议的安全性和性能进行了比较分析,结果表明该协议可以为RFID系统提供更好的安全性,能为用户提供更好的隐私保护,且性能较佳。