基于CRT的公钥密码算法应用研究

设计一种公钥密码算法,该算法用中国剩余定理(CRT)隐藏陷门信息,其加密算法使用几个大模数的模乘法运算,而解密算法只使用一个模乘法运算和一个低阶矩阵和向量的乘法运算,加解密速度得以提高.该算法能够抵抗格规约攻击,是一个安全快速高效的公钥密码体制.     

一种新的背包型公钥密码算法

基于一类易解背包问题构造了一个新的背包型公钥密码体制．该公钥密码体制未使用超递增背包序列,因此可以抵抗Shamir的密钥恢复攻击．证明该公钥密码具有较高的背包密度,因此可以抵抗低密度子集和攻击．证明了该密码体制能够抵抗一些暴力攻击及联立丢番图逼近攻击．该公钥密码的加密只使用了n个加法运算,解密只需要n个模2的除法运算,因此具有很快的加解密速度,而且易于软硬件实现．     

利用中国剩余定理改进大数模平方计算研究

一般大数模幂运算可以分解成若干次模平方和模乘运算,所以加快模平方运算的速度就可以提高大数模幂计算的效率,从而解决公钥密码体系加解密速度比较慢的问题.该文介绍了一种利用中国剩余定理来改进模平方算法的方法,同时在该算法基础上利用广义中国剩余定理和剩余系的转换来进一步提高模平方的效率.并对不同算法适用环境进行了比较.     

一种新型基于R-LWE的公钥密码体制

格公钥密码体制由其可抵抗量子攻击以及运算简单的优点,已成为密码学界的研究热点。本文基于格理论中的环上的错误学习问题,设计了一种公钥密码体制,给出了该公钥密码体制的具体参数选择,密钥生成和加解密方法。另外,还对该方案的安全性和效率进行分析,并将其与NTRU公钥密码体制进行了比较,指出了本方案的优势。     

NTRU公钥密码体制及安全性分析

NTRU算法是一个新的公钥密码体制,它的加密使用基于多项式代数和对数p,q约化模的混合系统,而解密使用基于概率论的非混合系统。NTRU的安全性基于多项式、不同模混合运算的相互作用和从一个非常大的维数格中寻找最短向量的困难性。描述了NTRU公钥密码体制的基本算法,并分析了NTRU的安全性。     

基于大数模幂运算的公钥密码体制快速实现

大数模乘在密码学领域有广泛的应用，它是实现RSA、ElGamal、Fiat-Shamir等公钥密码算法的基本运算。该文在分析现有模乘算法的基础上，结合滑动窗口技术对Montgomery模乘算法的具体实现及在模幂中的应用进行了改进。理论分析及实验结果表明，该改进能有效提高公钥密码体制的实现速度。     

改进的素数域椭圆曲线密码处理器

椭圆曲线密码算法的核心是点乘算法,由点加和点倍运算实现.通过采用仿射坐标,点加运算需要1次模除与4次Montgomery乘法,点倍运算需要1次模除与6次Montgomery乘法.通过采用一个统一的模除与Mont-gomery乘算法,使得硬件实现中仅需要1个算术运算器.素数域椭圆曲线密码处理器的核心是一个脉动算术运算阵列,其3级流水结构可以并行计算点运算中模除与Montgomery乘,以减少点运算的时间;通过改进核心的脉动算术运算单元,减少其关键路径延时以提高处理器的计算速度.仿真结果表明改进的处理器有效地提高了椭圆曲线密码处理器的计算速度.     

基于模(2~n±1，2~n 3)的快速平方运算

模平方运算是模幂运算中的基本运算,其运算速度关系到大多数公钥密码和数字信号处理的应用效率。提出一个新的有符号二进制表示算法,该算法与NAF表示法相比有更低的重量、更短的比特长度和最大的平均‘O’游程长度,而且需求的存储量更少。在此基础上,给出了模(2~n±1,2~n 3)的模平方运算算法,减少了平方运算的部分积和进位,提高了平方运算的速度。实验比较和理论分析表明,新平方算法比其他方法有更好的效率。     

有关中国剩余定理在多个素数的RSA解密运算中的加速公式的论证以及加速效率的估算

RSA算法在公钥密码体制中占有重要的地位,它的计算效率与模幂运算的实现效率有着直接关联。本实验在基于使用中国剩余定理简化的RSA解密算法的条件下,给出多个素数情况下的解密通用公式,通过减少大量的模幂运算,迅速简单地恢复出原文。并给出了效率提升估算公式,通过估算求出加速效率,为确定使用多少个素数最为合适提供依据。     

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。     

CRT在数据库加密系统中的应用

随着计算机网络技术的飞速发展,Web结构的信息系统越来越多地被应用于各个领域的管理系统中.由于Web信息系统存在于网络当中,其数据和信息的安全性受到巨大威胁.信息安全已经成为Web信息系统需要解决的首要问题.数据库系统作为Web信息系统的核心部件,其安全性将直接影响信息系统的安全性能.数据库加密则是提高数据库安全的重要...     

椭圆曲线密码的优化设计方法

椭圆曲线密码算法依赖于离散对数问题的困难性,具有安全强度高、计算复杂度小的特点.椭圆曲线密码系统的主要操作为点乘运算,是加解密过程中最为耗时的部分.文中对点乘运算进行优化,提出了椭圆曲线密码算法实现的硬件体系结构,设计了基于FPGA/ASIC的加解密系统.通过对有限二进制域的乘法优化、平方优化和除法优化,提高了加解密算法的实现效率.分析和测试表明,所设计的硬件体系结构具有硬件资源消耗小、模块接口复杂度低和可扩展性强的特点,且支持113、163、193等多种密钥长度,相对于椭圆曲线密码算法的软件实现,文中的椭圆曲线密码处理器加速比最高可达到上千倍.     

一种具有最小实现代价的AES改进方法

针对AES加密和解密过程实现的不对称性,对其仿射变换和列混合运算的变换常量进行优化,给出一种改进的AES.除了密钥安排顺序,改进后的AES加解密实现过程都是对称的,在计算列混合和逆列混合时仅需要2次Xtime乘法和4次加法运算．并且加密和解密可共享同样的实现资源,有效降低了软硬件实现的代价．     

基于随机向量的两类新背包密码体制

利用随机向量对背包公钥密码体制中的超递增序列进行转化,使之成为一个伪随机序列,得到两类新背包公钥密码体制.它们增强了超递增序列的隐蔽性和安全性,增强了密码的安全性,提高了加密和解密的工作效率.     

一种新的电子公文加解密方法

随着电子政务的广泛应用,人们对电子公文的真实性和安全性的要求越来越高,本文提出一种新的电子公文加解密方法,主要基于矩阵的一些组合问题,在加解密过程中减少了使用大量的模指数运算,提高了计算效率,从而提高了电子公文的传输和共享的效率。     

基于Booth编码模乘模块RSA的VLSI设计

在Montgomery模乘算法基础上，采用大数乘法器常用的Booth编码技术缩减Montgomery模乘法的中间运算过程，将算法迭代次数为原来的一半，同时采用省进位加法器作为大数加法的核心，使模乘算法中一次迭代的延迟为两个一位全加器的延迟，提高了处理器的时仲频率，在0.25μm工艺下，对于1024位操作数，可在200MHz时钟频率下工作，其加密速率约为178kbit/s。     

一种公平的可公开验证的电子拍卖协议

提出了一种公平安全、简单高效的可公开验证电子拍卖协议。该方案采用较多的对称加解密代替公钥体制加解密,克服了第三方和恶意投标者勾结,使恶意投标者以一个最优价赢得投标的缺陷,体现了拍卖的公平性,可以保护投标者的匿名身份,任何投标者不能否认所投的标书,所有投标价可以公开验证。对比分析表明,该方案满足效率高、易于实施的要求。     

多域环境下基于代理重加密的电子文档分发协议

针对多域环境下电子文档安全管理,提出一种基于代理重加密机制的电子文档分发协议.该协议中引入代理服务器,由文档拥有者将数据加密后发送给半可信服务端,服务端对数据密文进行安全存储,同时对数据密文重加密后发送给用户.该方案避免了服务端对数据密文解密后进行二次加密,降低了服务端对电子文档管理的复杂度,同时采用密文方式存储,以防止服务器被恶意攻击后敏感数据泄露.与其他协议对比结果表明,新方案显著降低了代理重加密算法的计算复杂度,同时提高了加解密效率,保持了敏感数据机密性.     

一种AES-CCM 128 bit硬件加密器的优化设计

介绍了一种基于FPGA的AES-CCM 128bit硬件加密器的优化设计方法。阐述了AES（高级加密标准）算法以及CCM工作模式,分析了AES算法的轮变换结构,并提出S-box查表结构和MixColumns（列混合运算）的VHDL语言程序设计思想。建立了ExpandedKey（密钥扩展运算）的数学模型,概括出AES算法的硬件实现方法,使得每一轮的轮变换与密钥扩展运算并行执行,以提高AES的加密速度。CCM工作模式结合了CTR与CBC-MAC工作模式,其加密明文或解密密文时都使用AES加密运算,这样解密过程就避免了繁杂的AES的直接解密运算。CCM模式下的简化加密协议,使用两个AES加密内核并行执行CTR与CBC-MAC工作模式以提高该模式下的加密解密速度。