字符串匹配的保密计算

安全多方计算是密码学界研究的热点问题,保密判断字符串匹配是安全多方计算的常见问题之一,其在文本处理领域中是非常重要的一个主题.它可以用于数据处理、数据压缩、文本编辑、信息检索等多种应用中.现有含通配符的字符串保密匹配算法大多数只能实现近似匹配,且通配符的使用受个数、位置的限制,使用不灵活.本文设计了一种新的编码方法,应用该编码方法和Paillier加法同态加密算法,在半诚实模型下设计了字符串模式匹配的保密判定协议和含通配符的字符串保密匹配协议,尤其是第二个协议有一些非常理想的特征,字符串中可以包含零、一个或多个通配符,通配符可以位于字符串的任意位置,一个通配符可以代表任意数量的字符.协议可以保密地实现字符串的精确匹配,通配符的使用也很灵活.其次,由于协议是基于同态加密而不是Bloom Filter构造的,从而消除了Bloom Filter造成的误判,实现了更高水平的隐私保护.采用模拟范例证明了协议的安全性,效率分析表明所设计的协议是高效的.     

分布式数据集极差与极值和的保密计算

随着信息通信技术的不断突破与发展,信息获取变得非常便利.与此同时,隐私信息也更容易泄露.将智能领域与安全多方计算技术相结合,有望解决隐私保护问题.目前,安全多方计算已经解决了许多不同隐私保护问题,但还有更多的问题等待人们去解决.对于极差、极值和的安全多方计算问题目前研究的结果很少,极差、极值和作为统计学的常用工具在实际中有广泛的应用,研究极差、极值和的保密计算具有重要意义.提出新编码方法,用新编码方法解决了两种不同的安全多方计算问题,一是极差的保密计算问题,二是极值和的保密计算问题.新编码方法结合Lifted ElGamal门限密码系统,设计多方参与、每方拥有一个数据场景下分布式隐私数据集极差的保密计算协议;将新编码方法稍作改动解决相同场景下保密计算极值和的问题.以此为基础,对新编码方法进一步修改,结合Paillier密码系统设计了两方参与、每方拥有多个数据情况下分布式隐私数据集极差、极值和的保密计算协议.用模拟范例方法证明协议在半诚实模型下的安全性.最后,用模拟实验测试协议的复杂性.效率分析和实验结果表明所提协议简单高效,可广泛用于实际应用中,是解决其他很多安全多方计算问题的重要工具...     

改进的大整数相乘快速算法

利用分治法思想,提出一种大整数相乘快速算法,减少乘法运算次数,使2个数相乘的计算复杂度从O(n)降低到O(1)。根据不同的加法思路,提出累加求和及统一求和2种改进算法,给出2种改进算法的形式化描述,并通过实验给出改进算法和现有的典型大整数位相乘算法的时间比较。研究结果表明,该算法能够提高密码算法和信息安全协议的运算效率。     

基于字符串排序的高效保密数据库查询

安全多方计算是近年来国际密码学界研究的热点问题之一,是信息社会隐私保护的核心技术.保密地将字符串按照字典序排序问题是一个全新的安全多方计算问题,在信息安全领域有重要的实际意义和广泛的应用前景.它不仅可以提高保密数据库查询的效率,还可以解决大数据情况下的百万富翁问题.为了保密地判断两个字符串按照字典序排序的位置关系,本文首先设计了一种新的编码方法和一种基于ElGamal加密算法的云外包计算下的同态加密方案,在此基础上提出了一个高效,简单的协议,并对协议做了正确性和安全性分析,同时给出了协议计算复杂性和通信复杂性的理论分析与实验验证.最后将保密的字符串排序问题的协议应用于解决百万富翁问题,从根本上解决了大数据情况下的百万富翁问题.     

基于多叉树的RFID克隆攻击快速检测

为了提高克隆标签检测的准确度和效率,提出了一个基于多叉树的RFID克隆攻击检测方法(MT-CAI).MT-CAI用一个多叉树防碰撞算法来发现不可调解的碰撞,可以高效地发现所有的克隆标签.从性能分析和仿真实验可以看到,MT-CAI不仅能够检测出所有克隆标签,而且其执行时间远小于GREAT的执行时间.MT-CAI方法在检测时间和检测的准确度方面都优于现有的克隆标签检测协议.     

最小值问题的安全多方计算及其应用

安全多方计算是国际密码学界近年来的研究热点.本文主要研究科学计算中最小值问题的安全多方计算,目前尚没有见到关于这个问题的解决方案.本文设计了一种新的编码方法,应用该编码方法和ElGamal乘法同态加密算法,并结合秘密分享以及门限密码体制,在半诚实模型下设计了三个能够抵抗合谋攻击的最小值安全多方计算方案,并应用模拟范例证明了方案的安全性.以最小值解决方案为基础还可以解决最大值安全计算以及并集的安全计算等科学计算问题.效率分析表明所设计的安全计算方案是高效的方案.     

秘密区间与阈值的保密判定

安全多方计算(SMC)是密码学领域近年来的研究热点,是信息安全保护的关键技术。区间安全多方计算问题在密码学中具有重要的理论意义。之前的研究很少涉及到秘密区间,即区间是由两方或多方合作生成的,任何人对区间信息一无所知。秘密区间问题在现实生活中有很重要的实际意义。主要研究的是秘密区间与阈值的保密判定问题,针对两方合作生成秘密区间,基于Paillier同态加密算法设计了一个协议;针对多方合作生成秘密区间,利用编码原理并结合Lifted ElGamal同态加密算法,提出了优化协议。所设计的安全多方计算协议均能抵抗合谋攻击,并利用模拟范例证明了协议的安全性。利用所设计的协议可以解决很多实际应用问题。     

基于同态加密的高效多方保密计算

多方保密计算是信息社会隐私保护的核心技术,是国际密码学界的研究热点之一.本文首先提出了一种新的对保密数据进行编码的方案,接着利用这种新的编码方案和同态加密方案,构造了一个百万富翁问题新的解决方案,并证明了方案的安全性.新的方案更简洁、更具有普遍意义,能够对可定义全序关系的任意两个对象进行比较.最后用这个新的解决方案解决了另一个新的多方保密计算问题-两个整数的互素问题,证明了方案是安全的.     

一种带密钥的阈下信道通信算法

提出了一种新的建立带密钥阈下信道的方法，利用此方法建立的属下信道，计算量小，带宽比较宽。主要结果有两个方面：证明了不同字母表上的语言具有相同的信息表达能力，利用这个事实，通过不同的字母表上的语言信息变换隐藏建立一种带密钥的阈下信道通信模型。通过该模型的实例化，可以建立实用的阈下信道。模型实例化的过程就是确定具体密钥的过程，为建立实用的阈个信道提供了严格的理论与实用技术。在隐藏通信中具有一定的应用前景。