公钥密码体制的现状与发展

文中对公钥密码体制的现状与发展进行了介绍，其中着重讨论了几个比较重要的公钥密码体制M-H背包算法、RSA、ECC、量子密码、NTRU密码体制和基于辫群上的密码体制。     

公钥密码体制的现状与发展

文中对公钥密码体制的现状与发展进行了介绍,其中着重讨论了几个比较重要的公钥密码体制M-H背包算法、RSA、ECC、量子密码、NTRU密码体制和基于辫群上的密码体制。     

密码算法研究

密码算法是信息安全的重要保证。介绍了密码体制的数学定义，并比较了对称密码算法和非对称密码算法，比较了DES、AES对称密码算法，两者中AES具有比DES更好的安全性、效率、灵活性；分析比较了RSA、ECC、NTRU等非对称密码算法，要实现相同的安全水平NTRU所需要密钥长度最短。     

新的NTRU格上抗量子攻击的群签名方案

分析以往基于格的群签名方案,虽能有效抵抗量子攻击,但都存在计算复杂度高、通信代价大和系统公钥尺寸过大的弱点,而NRTU格是一类基于多项式环的特殊格,因只涉及多项式环上的乘法和小整数求模运算,与一般格相比,NTRU格密码体制所需公私钥长度更短,运算速度更快。方案中使用NTRU格上高效的参数生成算法,构建了一个新的基于NTRU格的群签名方案,缩短了系统公钥长度,且系统公钥、追踪密钥和签名密钥之间可并行计算,使得计算效率更高,降低了通信代价。方案安全性归约至判定性LWE问题和近似CVP问题的难解性,并给出方案详细的效率分析。     

Aitps：基于非对称模格问题的两方协同签名方案

物联网和区块链等技术的兴起和发展，使得多方协同签名协议重新受到了关注.多方协同签名是一种特殊的数字签名，要求多个用户进行交互后共同对一个消息产生合法的签名，以达到认证的目的.优点在于相比起每个用户分别进行签名可以缩短尺寸，同时使用分布式的方法，任何一方都无法独自进行签名，防范了因为单个用户的密钥丢失或被劫持而导致被冒充身份的隐患.另一方面，量子计算机的进展对传统的公钥密码方案构成了潜在的威胁，美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）在2016年启动抗量子密码（post-quantum cryptography,PQC）的国际标准征集项目，并于2022年7月确定了被选为标准的算法.同时，基于其入选的数字签名方案（例如CRYSTALS-Dilithium）的协同签名方案也已经陆续出现. 2019年，中国密码学会举办了全国密码算法设计竞赛，其中公钥组获得一等奖的Aigis-sig签名方案采用了与Dilithium类似的结构.基于Aigis-sig数字签名方案设计了一种两方协同签名方案，称之为Aitps，...     

基于NTRU的数字签名方案分析

基于NTRU公钥密码体制的数字签名方案的安全性依赖于NTRU格上寻找最近或最近向量的困难性。针对该问题,改进NTRU签名方案的验证签名过程,并给出一种伪造签名的攻击方法。该攻击方法在选取原参数的情况下,能以极大概率对任意消息进行有效签名,从而证明NTRU签名方案是不安全的。     

密码算法研究

密码算法是信息安全的重要保证。介绍了密码体制的数学定义,并比较了对称密码算法和非对称密码算法,比较了DES、AES对称密码算法,两者中AES具有比DES更好的安全性、效率、灵活性;分析比较了RSA、ECC、NTRU等非对称密码算法,要实现相同的安全水平NTRU所需要密钥长度最短。     

一种基于NTRU新型认证密钥协商协议的设计

NTRU是目前最实用的基于格构造的密码体制,然而相对于基于NTRU的加密、签名方案,其密钥协商协议却一直很少见诸文献。针对这一问题,提出了一种基于NTRU格的认证密钥协商协议。在随机预言机模型下,该方案是eCK模型中可证明安全,并且可以抵抗中间人攻击、重放攻击、冒充攻击、达到弱完美前向安全;与传统的DH、ECDH等方案相比,该方案计算效率更高,同时因其安全性可以规约到基于格中最短向量困难问题,可以抗量子攻击。     

后量子可证明安全研究

后量子密码经过数十年的发展，其效率已经趋于实用化，其标准化工作也正在开展中。与此同时，对量子环境中的密码方案的可证明安全理论的研究在近十年也备受关注。本文将介绍近年来后量子可证明安全领域的发展和研究现状，包括经典密码方案在量子环境中的安全模型建立、安全概念定义，以及经典环境和量子环境中的安全性的分离结论和蕴含结论，并重点介绍量子随机谕言模型中的安全性证明。对后量子可证明安全理论的研究，对于合理评估密码算法在量子环境中的安全性、实现到后量子密码算法的安全平稳过渡具有重要意义。     

NTRU体制的全同态加密研究

NTRU体制结构简单、解密速度快、多密钥处理自然,在后量子密码算法中备受关注,因此对NTRU体制的相关研究内容进行综述.首先介绍了NTRU的研究发展和体制概论分析了解密失败的原因,并总结了基于NTRU体制的关键技术;其次给出了五种基于NTRU体制的全同态加密方案的分析比较,并总结了几种通用的优化方法;最后指出基于NTRU的加密方案待解决的关键问题,指明未来的研究方向,为研究NTRU体制的人员提供参考.     

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。     

NTRUSign数字签名方案的安全性分析

自NTRU公钥密码体制出现以后,许多基于该密码体制的数字签名方案被提出来,诸如NSS、R—NSS和NTRUSign等。研究基于NTRU公钥密码体制的一种数字签名方案。即NTRUSign数字签名方案。对NTRUSign数字签名方案的安全性进行详细的分析,主要讨论四种攻击方式,即GCD格攻击、副本分析攻击、平均值攻击和格基规约攻击。结论是NTRUSign这种数字签名方案能够很好的对抗这四种攻击。如果NTRUSign数字签名方案中参数B等于0,那么这种数字签名方案是不安全的。     

基于NTRU公钥密码体制的无线局域网安全方案

从身份认证、数据机密性和密钥管理等方面分析了无线局域网IEEE 802.11协议的安全机制,证明该协议存在着严重的安全漏洞,容易受到多种密码攻击。针对以上问题提出了一种新的基于NTRU公钥密码体制的无线局域网安全解决方案,该方案采用基于NTRU的公钥证书机制进行密钥管理、双向身份认证和会话密钥协商,采用AES分组加密算法进行通信数据加密。由于NTRU的高效性及公钥证书机制在密钥管理方面的灵活方便性,使得该方案能在传输带宽、终端处理器和存储器资源都十分有限的无线局域网中提供与有线网络等同的安全级别,而且高效     

NTRU中多项式的逆问题

在NTRU公钥密码体制中,一个多项式是否有逆多项式是一个很重要的问题.本文介绍了NTRU公钥密码体制,给出了NTRU中多项式是否有逆的判定定理,并对所提出的定理进行了相应的证明.最后我们用例子来说明怎样运用该判定定理,给出了求解多项式逆的算法.     

NTRU的有效实现方案研究

NTRU是Jeffrey Hoffstein等在1996年提出的一种新的公钥密码体制,其安全性基于大维数格中寻找最短向量的数学难题.NTRU公开密钥体制算法主要对象是对N-1次多项式进行加、减、乘、模运算,所以该加密解密的速度比RSA等著名算法快得多,和椭圆曲线密码体制一起,成为新一代最优秀的公钥密码体制.对NTRU的设计原理以独特的思维方法进行了分析,并对主要算法进行了优化设计和实现分析.特别地,给出了算法的优化分析及完整实现方案,大大提高了系统的性能.     

NTRU公钥密码算法基于J2ME的实现

NTRU公钥密码算法所具有的密钥生成简单、加解密速度快和对资源要求低等优点使得它非常适合用于保护移动通信中的信息安全。首先描述了NTRU公钥密码算法在J2ME上的实现,然后测试了该算法在J2ME上实现的性能。     

一种优化的NTRU算法

NTRU算法是至今为止最快的公钥密码体制,它的安全性是基于在非常大的维数格中寻找最短向量的困难性。为了增强NTRU算法的速度和效率,本文介绍了NTRU的优化算法及与原始算法的比较。     

NTRU公开密钥体制算法分析与实现

介绍了一种新的公开密钥体制NTRU。NTRU逄法的安全性取决于一从一个非常大的维数格中寻找很短向量的困难性，NTRU公开密钥体制算法主要计算对象是对多项式进行加、减、乘、模等运算。用NTRU产生的密钥方法比较容易，加密、解密的速度比RSA等著名算法快得多。从安全笥和有效性方面分析，NTRU密码体制有着广阔的应用前景。     

NTRU算法的分析

介绍了一种新的公开密钥体制NTRU算法,NTRU算法的安全性是基于数论中在一个非常大的维效格中寻找一个很短向量的数学难 题。NTRU算法与RSA等算法相比具有更高的运算速度,更快的密钥生成速度和更少的存储空间,尽管在安全性方面与RSA相比有一些缺陷, 但也有弥补的方法,因此NTRU算法将会有更广阔的应用前景。     

NTRU中间距失败的概率分析及其影响

NTRU是一种极有发展潜力的公钥密码体制,然而它的解密机制是不完善的,可能出现合法密文无法解密的现象,这严重影响了该体制的安全性.间距失败是导致解密失败的一个重要原因,对此,在p=2相关多项式均为系数为0或1的二元多项式条件下,讨论了卷积系数的弱线性相关性,在此基础上对间距失败的概率计算进行了介绍和分析,得到了相关的计算公式,并介绍了一种利用间距失败对NTRU的攻击方法.