基于RLWE的后量子认证密钥交换协议

基于RLWE的后量子认证密钥交换协议

论文摘要

量子计算机的迅速发展使得基于经典数论困难问题建立的现代公钥密码体制安全性面临严峻的威胁,设立和部署可抵御量子计算机攻击的后量子公钥密码系统势在必行.基于环上误差学习问题并使用加密的构造方式,设计了一种后量子认证密钥交换(authenticated key exchange,AKE)协议.首先利用密文压缩技术,提出了一个IND-CPA安全的公钥加密方案.之后在此方案的基础上,使用Fujisaki-Okamoto变换技术,得到了一种IND-CCA安全的密钥封装机制.通过隐式认证方式,构造了一个后量子AKE协议.此协议在标准eCK模型下可证明安全并可以达到弱的完美前向安全.采用LWE测试器进行了安全性测试,该协议安全度为313 b.与其他基于格上困难问题设计的AKE协议相比,安全度较高且通信量较低,是一种更加简洁高效的后量子AKE协议.

论文目录

  • 1 预备知识
  •   1.1 判定型RLWE,HNF-RLWE问题
  •   1.2 中心二项分布
  •   1.3 密文压缩技术
  • 2 基于RLWE问题AKE协议方案设计
  •   2.1 IND -CPA安全的公钥加密方案
  •   2.2 IND-CCA密钥封装机制
  •   2.3 密钥交换协议方案
  •   2.4 认证密钥交换协议
  • 3 参数设置与正确性分析
  • 4 安全性分析及测试
  •   4.1 协议安全性分析
  •   4.2 协议安全性测试
  • 5 效率分析对比
  • 6 总 结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李子臣,谢婷,张卷美,徐荣华

    关键词: 后量子,认证密钥交换协议,环上误差学习问题,模型

    来源: 计算机研究与发展 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 物理学,电信技术

    单位: 北京印刷学院,西安电子科技大学通信工程学院,北京电子科技学院

    基金: 国家自然科学基金项目(61370188),“十三五”国家密码发展基金项目(MMJJ20170110)~~

    分类号: TN918.4;O413

    页码: 2694-2701

    总页数: 8

    文件大小: 1417K

    下载量: 114

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