利用RLWE构造基于身份的全同态加密体制

全同态加密为云计算中数据全生命周期隐私保护等难题的解决都提供了新的思路.公钥尺寸较大是现有全同态加密体制普遍存在的问题.本文将基于身份加密的思想和全同态加密体制相结合,利用环上容错学习问题（Ring Learning With Errors,RLWE）,其中将环的参数m扩展到任意正整数,提出了一种基于身份的全同态加密体制.体制以用户身份标识作为公钥,在计算效率和密钥管理方面都具有优势,安全性在随机喻示模型下可规约为判定性RLWE问题难解性假设.     

基于全同态加密的云计算安全方案的研究简

云计算的用户在使用云计算提供的方便服务的同时也面临着数据被窃取、篡改、盗用、伪造等风险。本文将全同态加密算法应用到云计算的安全方案中,利用了全同态加密的不用解密密文,针对密文的操作与针对明文的操作效果一致的特点。解决了云计算的数据安全问题。     

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.     

云计算环境中支持隐私保护的数字版权保护方案简

针对云计算环境中数字内容安全和用户隐私保护的需求,提出了一种云计算环境中支持隐私保护的数字版权保护方案。设计了云计算环境中数字内容版权全生命周期保护和用户隐私保护的框架,包括系统初始化、内容加密、许可授权和内容解密4个主要协议;采用基于属性基加密和加法同态加密算法的内容加密密钥保护和分发机制,保证内容加密密钥的安全性;允许用户匿名向云服务提供商订购内容和申请授权,保护用户的隐私,并且防止云服务提供商、授权服务器和密钥服务器等收集用户使用习惯等敏感信息。与现有的云计算环境中数字版权保护方案相比,该方案在保护内容安全和用户隐私的同时,支持灵活的访问控制,并且支持在线和超级分发应用模式,在云计算环境中具有较好的实用性。     

基于全同态加密的决策树构造方法

决策树分类是从一组无次序、无规则的事例中推理出分类规则,从根到每个叶子节点的一条路径就对应着一条分类规则。隐私保护是决策树构造中的一个重要研究课题,任意一个站点都不愿意透露自己的隐秘的数据给其它站点,目前大多数的隐私保护技术都受制于有限的保护凭证和大量的计算耗费。为此,提出一个基于全同态加密协议的决策树构造方法,该协议对数据进行离散化、加密、同态运算。方法允许两个站点之间安全有效的交互各自的数据,达到隐私保护的目的,并能构造出相应的决策树。实验结果表明算法是有效的。     

一种基于LWE问题的无证书全同态加密体制

全同态加密在云计算等领域具有重要的应用价值,然而,现有全同态加密体制普遍存在公钥尺寸较大的缺陷,严重影响密钥管理与身份认证的效率。为解决这一问题,该文将无证书公钥加密的思想与全同态加密体制相结合,提出一种基于容错学习(LWE)问题的无证书全同态加密体制,利用前像可采样陷门单向函数建立用户身份信息与公钥之间的联系,无须使用公钥证书进行身份认证;用户私钥由用户自行选定,不存在密钥托管问题。体制的安全性在随机喻示模型下归约到判定性LWE问题难解性,并包含严格的可证安全证明。     

基于RLWE的全同态加密方案

基于Kristin Lauter等人的somewhat同态方案,提出“带密钥转换的重线性化技术”。结合该技术与“模转换”,设计了一个基于RLWE的非自举的层次化全同态加密方案。该方案的同态操作简单,而且给出的平凡门操作使得电路层结构更清晰。最后利用自举技术作为优化提升了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。     

基于全同态加密的安全多方计算协议

针对云计算环境下数据的隐私保护问题,在研究全同态加密技术的基础上设计了一个安全多方计算协议.该协议约定网络类型为同步网络,信道模式为可信的安全信道,敌手为半诚实的参与者,同时有一个服务器作为计算中心.参与者通过全同态加密算法预先对输入进行加密并将明文发送给服务器进行安全多方计算,服务器和其他参与者全程得不到该参与者的输...     

基于全同态加密的人脸特征密文认证系统

随着人脸识别系统的广泛采用,基于人脸识别的身份认证系统必须充分考虑用户人脸特征的安全性.为防止人脸特征泄漏,人脸特征不能以明文形式进行操作和存储.针对此问题,设计了基于全同态加密的人脸特征密文认证系统,该系统在加密域中进行人脸特征匹配,同时数据库中保存的是人脸特征模板的同态密文,整个系统无需解密人脸特征模板就可完成认证.系统实现部分借助了微软的开源简单加密算法函数库,并进一步探索了一种批处理和降维的方案,以权衡人脸匹配的准确性和计算复杂性.基于人脸基准数据库(LFW、IJB-A、IJB-B、CASIA)的测试结果表明,基于全同态加密的人脸特征密文认证是可行的,能够基本满足真实应用场景的需求.       

A Fully Homomorphic Encryption Scheme with Better Key Size

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 Bral2 scheme. Our scheme have public key and private key that smaller by a factor of about logq than in Bral2 scheme. Tensored ciphertext in our scheme is smaller by a factor of about log2q than in Bral2 scheme. Key switching matrix in our scheme is smaller by a factor of about log3q than in Bra12 scheme.     

—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.     

基于认证的高效公钥加密算法

 2003年,Gentry提出基于认证的公钥加密方案.在基于认证的公钥加密方案中,第三方对认证申请者的公钥和/或身份进行签名,并将签名作为认证发送给申请者,申请者保存该认证作为解密时的部分私钥.接收方对密文解密需要同时拥有第三方对其公钥和/或身份的认证和接收方公钥对应的私钥,因此基于认证的加密方案同时具备基于身份加密方案的公钥可认证性和传统公钥方案中的私钥免撤销性.本文提出一种高效、紧凑的基于认证的公钥混合加密算法,新算法能在非随机预言机模型下被证明满足选择密文攻击安全.