两类密码协议的分析与改进.doc

杭州电子科技大学硕士学位论文两类密码协议的分析与改进姓名:苗小雨申请学位级别:硕士专业:基础数学指导教师:韩广国201110杭州电子科技大学硕士学位论文随着科学技术的进步,密码学得到了巨大的发展,目前己涉及到了整个社会的各个方面。密码技术是保护计算机信息安全的一个重要的研究课题,而且也是最有效和最经济可行的方法。密码技术已广泛用于通信加密,身份认证,数据传输,数字签名等方面,用以防止非法用户的入侵和破坏,使得在潜在的不安全的信道中保证通信数据的安全,对信息系统的安全性起到至关重要的作用。比特承诺是密码学中的重要基础协议,也是安全多方计算中最重要的基础协议之一。比特承诺作为一个有用的基础模块,可用于设计更为精密复杂的密码协议,例如零知识证明、抛币协议、拍卖协议、盲签名、智力游戏、彩票方案等协议。然而随着量子计算的进步,新的威胁在逼近传统的密码体制。为了建立能够抵抗量子攻击的安全比特承诺方案,许多学者进行了大量的研究与探索。本文研究基于扭共轭搜索问题的比特承诺及其推广协议,并通过推广适用的平台结构达到较高的安全性。本文的另一项工作是对门限代理签名方案的研究。门限代理签名方案有许多实用的性质,是目前研究的热点问题,但是一般的门限代理签名方案都存在各种安全隐患。本文以一类具体的门限代理签名方案为例,对方案进行了安全性分析,并提出了改进的方案。本文的主要工作如下:第三章将扭共轭搜索问题应用到一般比特承诺方案,并且将该基础方案推广到有偏比特承诺和比特串承诺两种情形,分别给出了正确性和安全性的证明。最后将平台结构推广到环击,并且针对该方案的几个弱点提出了改进的门限代理签名方案。最后对改进的方案进行了安全性分析,指出改进的方案满足一般门限代理签名方案的基本性质,并可以有效抵抗已知的攻击。关键词:比特承诺,门限代理签名,扭共轭搜索问题,有偏比特承诺,比特串承诺,椭圆曲线密码体制????????甌??????????????????????????甌???????????????????????????瓾????????????????????瓵????????????????????????????????????瑃?????????????????????????.??????????????????????????????????????????????琯????????????.?????????????????????.????琯??????.???????????????????????????.?????????????????,???????????,??????.??????杭州电子科技大学硕士学位论文????????琓????????,???????杭州电子科技大学硕士学位论文第一章绪论??研究背景与意义中又被用于传递情报和指挥战争。随着战争的爆发,各国逐渐认识到密码的巨大作用,开始积极予以大力扶持,使密码学很快成为一个庞大的科学领域。随着科学技术的发展,密码的编制结构愈加科学,编制方法愈加复杂,密码协议的种类和质量都得到了很大的发展。特别是?世纪?年代以来,受计算机科学蓬勃发展的刺激和推动,快速电子计算机和现代数学方法的结合为密码技术提供了新的工具。密码学已涉及到了整个社会的各个方面,例如外交,战争,政府机关信息系统,商业经济信息系统,银行业、证券业信息系统,科学数据传输等都涉及到机密信息的存储和传输。进行设计和分析的,而不是经过推理证明实现的;系统技术杂志》上分别发表了《通信的数学理论》和《保密系统的通信理论》两篇论文,创立了著名的新理论——信息论,标志着密码术到密码学的转变,奠定了密码学的理论基础;一种崭新的密码设计思想——公钥密码,引导了密码学史上的一场革命。公钥密码体制冲破了传统单钥密码体制的束缚,无须事先交换密钥就可以通过不安全的信道安全地传递信息,即提供了保密性又提供了认证性,大大简化了密钥分配的工作量。公钥密码体制适应了通信各个国家都相继成立各种学术团体和研究机构,深入广泛地开展密码技术和信息安全技术的研究工作。?世纪?年代以来,因特网爆炸性地发展把人类社会带入一个新的空间。因特网具有全球性、开放性、无缝连通性、共享性、动态性等特点。人类对因特网也愈加依赖,信息处理依靠计算机,信息通信依靠因特网,各行各业的运行与发展都离不开因特网。而随着商业、军事等领域的进入,现代网络已经无处不在,无时不在,无孔不入。网络中的信息量越来越多,网络信息的价值越来越大,网络用户也变得越来越复杂,网络犯罪趋势加剧。不法之徒出于经济、政治等目的,利用网络中的各种漏洞实施各种攻击。全球计算机病毒已经多不胜数,而且每天都有新的病毒产生,致使机密信息遭受泄露、篡改、窃取甚至破坏,给人们的杭州电子科技大学硕士学位论文政治、经济、文化生活造成了