无双线性对的无证书两方密钥协商方案*

近几年来,有许多无证书密钥协商方案相继被提出,它们都需要双线性对运算,而且它们中大部分不能抵抗密钥泄露伪装攻击和临时私钥泄露产生的攻击。2009年,Lippold等人提出一个可证安全无证书密钥协商协议,但该协议需要较大计算量。为了解决上述问题,给出了一个新的无双线性对运算无证书两方密钥协商方案,并分析了它的安全属性,只要每方至少有一个未泄露的秘密,那么新方案就是安全的。因此,即使密钥生成中心知道双方的临时私钥,新方案也是安全的。与Lippold等人的协议相比,新方案降低了计算复杂度。     

椭圆曲线密码中抗功耗分析攻击的标量乘改进方案

椭圆曲线标量乘法运算是椭圆曲线密码(ECC)体制中最主要的计算过程,标量乘法的效率和安全性一直是研究的热点。针对椭圆曲线标量乘运算计算量大且易受功耗分析攻击的问题,提出了一种抗功耗分析攻击的快速滑动窗口算法,在雅可比和仿射混合坐标系下采用有符号滑动窗口算法实现椭圆曲线标量乘计算,并采用随机化密钥方法抵抗功耗分析攻击。与二进制展开法、密钥分解法相比的结果表明,新设计的有符号滑动窗口标量乘算法计算效率、抗攻击性能有明显提高。     

Implementing optimized pairings with elliptic nets

In this paper,we use elliptic nets to implement the optimized Ate pairings and optimal pairings on the Barreto-Naehrig curves with embedding degree 12.In order to do the arithmetic of elliptic curves over finite fields with elliptic nets,we first give some basic properties of elliptic nets associated to elliptic curves over finite fields and the expression of Miller function in terms of elliptic nets.Then we give formulae to compute some optimized pairings with elliptic nets,which is a new method to implement pairings.This method with elliptic nets has time complexity comparable to Miller’s algorithm and it can be optimized.     

Construction of highly nonlinear resilient Boolean functions satisfying strict avalanche criterion

Boolean functions with high nonlinearity, high resiliency and strict avalanche criterion （SAC） play an important role in the designs of conventional cryptographic systems. In this paper, a method is proposed to construct resilient Boolean functions on n variables （n even） satisfying SAC with nonlinearity 〉 2n-1 -2n/2. A large class of cryptographic Boolean functions that were not known earlier were obtained.     

Lattice-based key exchange on small integer solution problem

In this paper, we propose a new hard problem, called bilateral inhomogeneous small integer solution （Bi-ISIS）, which can be seen as an extension of the small integer solution problem on lattices. The main idea is that, instead of choosing a rectangle matrix, we choose a square matrix with small rank to generate Bi-ISIS problem without affecting the hardness of the underlying SIS problem. Based on this new problem, we present two new hardness problems： computational Bi-ISIS and decisional problems. As a direct application of these problems, we construct a new lattice-based key exchange （KE） protocol, which is analogous to the classic Diffie- Hellman KE protocol. We prove the security of this protocol and show that it provides better security in case of worst-case hardness of lattice problems, relatively efficient implementations, and great simplicity.     

一种可完全恢复的门限多秘密视觉密码方案

针对门限结构下恢复多幅秘密图像存在信息损失的问题,给出了一个完全恢复的门限多秘密视觉密码定义,能够适应门限值与秘密数量之间的各种对应关系.在此基础上,通过构造具有上下门限值的单门限多秘密视觉密码方案,并设计旋转规则融合算法和区域合并算法,提出了一种多门限方案.最后,对方案的有效性进行了理论证明和实验验证.     

基于无证书公钥密码的终端安全移动支付协议

移动支付协议允许两方或多方通过公开网络安全交换电子现金和数字内容.在实现安全支付过程中,传统公钥密码学的证书管理问题和基于身份密码学的私钥托管问题均给支付协议带来弊端.因此,使用无证书密码学来解决此类问题.针对高效的移动支付协议的设计问题展开研究,提出了一个基于无对的无证书密码学的移动支付协议.协议引入了口令等信息实现终端安全,还应用了密钥协商协议生成对称加密密钥,并且该过程伴随着支付过程,以此降低协议的计算和通信代价.此外,协议还可以实现公平交换等支付安全属性.     

基于QC-MDPC码的公钥密码方案设计

准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)的校验矩阵通过循环移位生成,用于构造公钥密码体制,可减小公钥存储量,但易导致低重量码字搜索攻击.提出了一种基于准循环中密度奇偶校验码(QC-MDPC)的公钥密码体制,并且给出了一种快速比特翻转(BF)译码算法.该密码体制与基于Goppa码的McEliece公钥密码体制相比,在相同的安全参数下,公钥存储量最大可减小93倍,且加/解密复杂度低,能抵抗对偶码和消息集译码攻击,安全性高.     

一类有限域丢番图方程的解及其应用

对一类有限域线性丢番图方程c≡x+by(mod N)进行了研究,求出了其通解及域中有效解的对数,并证明其能将部分曲线密码方案求解用户私钥的计算量降低为N/z, z为子群<-b>的最小非零元.指出了5个应用该类型方程曲线密码方案,最后以一个环Z_n上广义圆锥曲线多重数字签名方案私钥的求解为例进行说明.     

用VPN集成加密设备强化基层电子政务信息安全

当前,电子政务信息系统已经成为转变政府职能、提高行政效率的有效手段。基层政府部门电子政务系统具有建设资金有限、用户数量少且分散的特点,常依托互联网运行,重要和敏感信息面临巨大安全风险。本文针对该安全需求,提出研制与VPN系统集成的加密设备,实现基于互联网电子政务系统安全、高速加密传输和用户身份鉴别,解决该类系统面临的主要信息安全问题,并最大程度降低传输专线、电子CA认证等系统建设的高昂成本。