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安全多方计算在密钥协商中的应用研究

作 者: 查俊
导 师: 苏锦海
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 军事通信学
关键词: 安全多方计算 密钥协商 仿真 不经意多项式计算 姚氏百万富翁问题 分布式密钥生成
分类号: TN918.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 43次
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内容摘要


安全多方计算主要解决一组互不信任的参与者如何在保护各自秘密信息的前提下进行协作计算的问题,其研究结论对于具体的密码学问题具有十分重要的指导意义。本文从隶属关系和执行过程两方面重点分析了安全多方计算与密钥协商之间的区别与联系,并对安全多方计算的仿真理论、基础协议以及典型问题在密钥协商协议中的应用进行了深入的探讨。本文研究了安全多方计算的安全性仿真理论,并分析了基于该理论的BCK安全模型和UC安全模型。以此为基础,给出了一种密钥协商协议模块化设计流程,可用于指导非认证模型下UC安全的密钥协商协议设计。针对基于口令的安全密钥协商协议,本文以不经意多项式计算作为核心组件,给出了一个工作于认证模型的协议PSKA-I;利用文中所提出的模块化设计流程,将协议PSKA-I转换为非认证模型下能够抵抗主动攻击的安全协议PSKA-II;同时,为提高协议的执行效率,引入茫然第三方设计了工作于认证模型的PSKA-III,通过简单的向量内积运算即可实现密钥协商。本文对姚氏百万富翁问题进行了分析与总结,并利用0编码与1编码将其转换为集合交集问题,以此为基础给出了一个基于可交换加密函数的解决方案。本文还针对姚氏百万富翁问题在密钥协商中的应用进行了探索,设计了一个认证模型下基于上述解决方案的密钥协商协议,其中无需预置长期的秘密信息。针对现有分布式密钥生成协议无法适应动态群组的情况,本文提出了一个基于可验证秘密共享的自适应分布式密钥生成协议,并利用安全多方计算的仿真理论构建仿真器对其安全性进行证明。该方案可动态处理成员的加入与退出,其中成员参数按需刷新,多数成员的子秘密可无限制地多次使用,从而减少了成员之间的通信量,提高了系统的通信效率。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 理论
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