基于标签的矩阵型Gr?bner基算法研究

目前基于标签的Gr?bner基算法大多是Buchberger型的,涉及矩阵型算法的文献往往是为了进行复杂度分析,而不考虑实际的效率。该文从实际应用出发,给出矩阵型Gao-Vol ny-Wan g(GVW)算法的一个实例,提出算法层次的优化设计方法。同时,该文还给出一个高效的约化准则。通过实验,该文比较了算法可用的各项准则及策略。实验结果表明,该文的矩阵型GVW实例在准则和策略的选取上是最优的。并且,矩阵型GVW在某些多项式系统(例如,Cyclic系列和Katsura系列多项式系统)下比Buchberger型GVW要快2~6倍。     

一种面向RFID的超轻量级流密码算法

针对无线射频识别(RFID)系统安全性较低的问题,提出一种适用于RFID标签的超轻量级流密码算法Willow。根据正差集性质选取函数抽头,以增加猜测确定攻击的复杂度。采用动态初始化方式并使用位数较小的计数器进行密钥索引和初始化,从而降低算法的电路面积和功耗。在Design Compiler上进行对比实验,结果表明,与Grain-v1、Plantlet等算法相比,Willow算法的延迟和功耗均较低,其在硬件性能和安全性上取得了较好的折中。     

一种抗伪造攻击的车联网无证书聚合签密方案

车联网给现代交通系统带来了极大的便利并受到人们的广泛关注。在车联网中,车辆访问控制的身份认证和发送消息的隐私性是两个关键问题。同时,由于有限的带宽以及车辆的高移动特性,验证效率也至关重要。聚合签密方案可以有效解决上述问题。但现有部分基于Schnorr签名的聚合签密方案未对密钥进行正确的哈希绑定,而无法抵御两类公钥替换攻击;且在进行聚合签密时,用户间交换部分签密信息生成的单个无效签密仍能通过聚合签密验证,故无法抵御合谋攻击。基于上述问题提出了一种新的面向车联网的无证书聚合签密方案。该方案利用密钥原像保护技术抵御公钥替换攻击,利用哈希抗碰撞特性抵御合谋攻击。在随机预言机模型下,证明了该方案的机密性与不可伪造性。与现有方案相比,该方案增强安全性的同时并未增加计算开销,整个验证阶段仍只需要6n+1次点乘操作。性能分析表明,该方案完全适用于车联网。     

齐次F5算法的简单终止性证明

自从F5算法提出以来,出现了一批基于标签的Grbner基算法,它们使用了不同的选择策略且减少冗余多项式的准则也各不相同。为了满足正确终止性,这些算法的策略和准则必须满足一些一般的规律。根据这些规律,该文提出了一个框架,使大多数算法成为该框架的实例。随后,利用重写基的性质,得到了框架的简单正确终止证明。为了得到F5算法的简单证明,该文对F5算法的约化操作进行合理的化简。特别地,对于齐次F5算法,证明了其复杂的选择策略等价于按模序选择。这样,齐次F5算法就能看成框架的一个特例,从而得到了F5算法的简单证明。     

基于区块链的电子病历抗合谋共享方案

近年来,医疗数字化和医疗大数据的兴起提高了电子病历的价值,也带来了很多来自网络的攻击和威胁,如何保证电子病历存储和共享的安全已成为亟需解决的问题。从云计算到区块链,从多方可信假设到去中心化监管,电子病历存储和共享的安全性研究愈加深入,但由于权限撤销和加密机制的限制,合谋攻击的防御仍依赖于可信假设。针对这一问题,提出可更新的代理重加密算法,具备密文和密钥的独立更新功能,利用异步更新机制进行彻底的权限撤销,实现无可信存储假设的抗合谋攻击。根据该算法,设计了抗合谋电子病历共享方案,通过重加密密钥和更新密钥的分发来实现患者对其电子病历的访问权限管理。分析和实验结果表明,该代理重加密算法符合安全性要求,且比现有算法更高效,显示了共享方案中抗合谋设计的轻量化特征。