紧致优化DGHV全同态加密方案

DGHV方案是第一个基于整数的全同态加密方案,但该方案中同态操作导致密文尺寸成倍增长,必须通过同态解密算法,才能够将密文尺寸控制在一个多项式界~O（λ7）以内,而且同态解密算法的内部运算过程中,密文数据的尺寸仍在不断增加。这里给出一个紧致优化技术,控制同态乘和同态加操作中的密文,使得该方案的密文尺寸始终保持在~O（λ5）以内,消除了同态操作对密文尺寸的影响,并进一步分析了优化方案的同态运算能力。     

基于整数的多对一全同态加密方案

全同态加密是在不解密密文的情况下直接对密文进行操作。现有的基于整数的全同态加密方案是针对两个参与者“一方加密,一方解密”(一对一)设计的,计算效率普遍低,明文空间小,不能应用于大数据、云计算等环境。为此,该文提出一种“多方加密,一方解密”(多对一)的全同态加密方案,该方案在保证安全性的基础上简化密钥生成过程,并在全同态运算过程中给出能够正确解密的加密方个数的具体范围。同时,在随机预言机模型下,基于近似最大公因子问题证明了方案的安全性。数值结果表明,该方案与已有方案相比不仅扩展了数据传输量,而且提高了效率。模拟实验表明,该方案在整数范围内具有可行性,满足用户对系统响应的需求,最后将明文空间扩展为3 bit,并与1 bit的方案做出了实验上的对比分析。     

整数上全同态加密方案的重加密技术

在Gentry的第一个全同态框架中,通过重加密技术来更新密文,是非常关键的一步,重加密技术能控制噪声不超过门限值,以免发生解密错误。文中将根据一个较快速的整数上的全同态加密方案,去除其“可忽略解密错误”技术,然后给出了基于进位加法的重加密算法来进行同态解密,并详细描述其具体步骤。     

基于同态加密体制的通用可传递签名方案

通过分析基于大整数分解、离散对数和双线性对等数学问题的特殊可传递签名方案,抽象出了可传递签名实现方法的共性。以此为基础,提出了一个基于同态加密体制的通用可传递签名方案,该方案利用同态加密体制能支持密文运算的特性实现了可传递签名及验证的一般模型,为基于同态密码体制构造安全可靠的可传递签名方案提供了一种通用框架。其次,通过适当定义安全目标和设计安全性实验,完成了该通用可传递签名方案的可证明安全性,指出若使用的同态加密方案是CPA安全而标准签名是CMA安全的,则所提出的方案就达到CMA安全。最后,给出了该通用可传递签名方案并进行了性能分析与比较。     

一种基于整数多项式环上的非对称全同态加密方案

大数据时代下用户数据的隐私安全面临着重大威胁。全同态加密因其满足云计算安全性需求的特性日益受到重视,所以同态加密算法成为保护云端数据的一种有效手段。基于整数多项式环构建了一种非对称的全同态加密方案,其中,包括密钥生成算法、加密算法、解密算法、重加密算法、解密正确性证明以及同态性证明。该方案运行一次KeyGen算法生成一次参数,即可以对批量的明文进行加密运算,也可以对批量的密文进行同态运算,加密效率和同态计算效率高,且该方案的安全性基于近似最大公约数问题。     

面向“互联网+”的公有云数据安全

“互联网+”催生了许多新的经济形态与商业模式,公有云面临着严峻的安全挑战。研究了公有云数据安全问题,并提出了研究思路。首先,分析了同态加密的概念、加法同态加密与乘法同态加密的特点以及当前的研究成果和需要解决的难题。然后,根据乘法同态加密算法、散列表和相似性理论,提出了一种数据安全保护方案,并阐述了具体实现流程,采用欧氏距离检验公有云中加密数据的相似性与完整性。最后,理论分析了该方案的正确性与安全性。仿真实验验证了该方案的可行性与有效性。     

同态加密的发展及应用

认为密码学中的同态加密技术可以为分布式计算环境的用户隐私保护提供强有力的技术支撑。同态加密方案被分成3种类型:部分同态加密、浅同态加密和全同态加密。同态加密方案在分布式计算环境下的密文数据计算方面有着重要的应用,包括:安全云计算与委托计算、远程文件存储、密文检索等。指出目前全同态加密方案的构造还处于理论阶段,尚不能用于实际的密态数据计算问题,如何设计基于代数系统的(自然)全同态加密方案依然是未来研究的重点。     

一种基于全同态加密算法的神经网络预测方案

在智能交通云环境下,用户接入、数据共享、服务外包等核心业务方面均面临着隐私泄露问题。然而,现有的同态加密算法虽然为外包服务中隐私问题提供了解决方法,但该算法对密文无法执行复杂非线性运算。本文提出了一种基于全同态加密算法的神经网络预测方案,由模型训练、预处理、数据加密、密文运算、近似激活等五个过程组成。该预测方案通过改进BFV加密算法使得密文在运算时能更好地控制噪声增长;通过在神经网络中使用多项式函数替换非线性激活函数,解决了非线性激活函数给同态加密算法运算带来的计算问题。实验结果验证了基于全同态加密算法的神经网络预测方案的有效性。     

融合时间戳和同态签名的安全网络编码方法

针对无线多跳网络编码的安全性问题,提出了一种融合时间戳和同态签名的安全网络编码方法。在利用基于RSA的同态签名方案抵御污染攻击的基础上,引入时间戳设计新型同态签名方案来抵御网络中的重放攻击,以时间戳为源生成网络编码的随机系数来保证签名的同态性。重点分析了本方案产生随机系数的方式对网络编码解码概率的影响,并建立了攻击模型证明方案可同时抵御网络中的污染攻击和重放攻击。性能分析表明本方案与基于RSA的同态签名方案开销比值接近于1。     

基于ElGamal变体同态的安全两方计算协议设计

本文分析了ElGamal的同态特性,针对协议设计需要,设计了ElGamal变体加密方案,使其满足加法同态和常数乘法同态。在半诚实模型下,基于这个变体提出了过私有点直线方程同态计算协议,并分析了协议的正确性、安全性、计算和通信复杂性,同时将该协议的应用范围扩展到安全两方线段求交协议等。与解决同类几何问题的协议相比,未采用基于不经意传输和百万富翁协议设计思路,而是基于同态加密体制提出了一种安全两方计算协议,提高了该类协议的执行效率,降低了通信负担。     

基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案及其应用

为了提高同态加密算法在多用户云计算场景下的实用性,构造了一个基于NTRU的多密钥同态代理重加密方案.首先利用密文扩张思想提出了一种新的NTRU型多密钥同态密文形式,并基于此设计了相应的同态运算和重线性化过程,从而形成一个支持分布式解密的NTRU型多密钥同态加密方案;然后借助于密钥交换思想设计了重加密密钥和重加密过程,将...     

—个更小尺寸公钥的全同态加密方案(英文)

Fully homomorphic encryption is faced with two problems now.One is candidate fully homomorphic encryption schemes are few.Another is that the efficiency of fully homomorphic encryption is a big question.In this paper,we propose a fully homomorphic encryption scheme based on LWE,which has better key size.Our main contributions are:(1) According to the binary-LWE recently,we choose secret key from binary set and modify the basic encryption scheme proposed in Linder and Peikert in 2010.We propose a fully homomorphic encryption scheme based on the new basic encryption scheme.We analyze the correctness and give the proof of the security of our scheme.The public key,evaluation keys and tensored ciphertext have better size in our scheme.(2) Estimating parameters for fully homomorphic encryption scheme is an important work.We estimate the concert parameters for our scheme.We compare these parameters between our scheme and Bra 12 scheme.Our scheme have public key and private key that smaller by a factor of about logq than in Bra12 scheme.Tensored ciphertext in our scheme is smaller by a factor of about log2 q than in Bra 12 scheme.Key switching matrix in our scheme is smaller by a factor of about log3 q than in Bra 12 scheme.     

基于NTRU的全同态加密方案

本文提出一种基于公钥密码体制（Number Theory Research Unit,NTRU）选择明文攻击（Chosen Plaintext Attack,CPA）可证明安全的全同态加密方案.首先,对NTRU的密钥生成算法进行改进,通过格上的高斯抽象算法生成密钥对,避免了有效的格攻击,同时,没有改变密钥的分布.然后,基于改进的NTRU加密算法,利用Flattening技术,构造了一个全同态加密体制,并在标准模型下证明方案是选择明文攻击不可区分性IND-CPA安全的.     

一种NTRU格上基于身份全同态加密体制设计

全同态加密可以用来解决云计算环境中的隐私保护问题,然而现有体制具有系统参数大、效率低的缺点.针对现有攻击技术,首先设计了一种高效的NTRU格上的基于身份公钥加密体制,无需借助额外的安全性假设,具有更高的安全性和更小的系统参数.之后,基于近似特征向量技术,构造了一种高效的全同态加密转化方式.通过将以上两种方法结合,给出了一种高效的基于身份全同态加密体制.和现有体制相比,除了不需要计算密钥、实现了真正意义上的基于身份特性以外,还减小了密钥、密文尺寸,提高了计算和传输效率.     

Fast 1V bootstrapped inverter suitable for standard CMOStechnologies

The authors propose a novel low-voltage bootstrapped inverter, designed in a standard high V_T 0.35 μm CMOS technology. To enhance the switching speed of a CMOS inverter at low-voltage operation, an NMOS device is used in the pull-up section. A bootstrapping scheme is used to avoid the V_TN reduction of the output swing     

利用容错学习问题构造基于身份的全同态加密体制简

基于容错学习问题构造的一类全同态加密体制在云计算安全领域具有重要的潜在应用价值,但同时普遍存在着公钥尺寸较大的缺陷,严重影响其身份认证与密钥管理的效率。将基于身份加密的思想与基于容错学习问题的全同态加密相结合,提出一种基于身份的全同态加密体制,能够有效克服公钥尺寸对于全同态加密应用效率的影响。在随机喻示模型下,体制的安全性归约到容错学习问题难解性和陷门单向函数单向性,并包含严格的安全性证明。