一种基于量子准循环LDPC码的McEliece公钥密码算法

量子公钥体制包括无条件安全的量子公钥和计算安全的量子公钥密码。以经典公钥算法为基础,结合量子密码特性,研究一种基于量子计算安全的公钥密码;在GF(4)域,量子低密度奇偶校码是一线性码,存在BP快速译码算法。由此提出基于量子准循环LDPC码的量子McEliece公钥体制,给出该公钥体制的加密和解密过程。并通过数值仿真方法,分析该体制的安全性。研究结果表明,与经典方法相比,基于准循环量子LDPC码的McEliece公钥体制极大地扩展了密钥空间,有效地提高了系统的安全性,相对于经典McEliece的工作因子(274),量子McE-liece的工作因子达到2270,传输效率为0.60,且可有效地抵抗量子Grover算法攻击。     

基于多变量密码体制的新型代理签名方案

目前应用广泛的代理签名体制的安全性主要是基于大数分解及离散对数难题,而这些正是量子计算影响最为深刻的领域．多变量密码作为后量子时代能够抵抗量子攻击的公钥体制之一,具有重要的研究价值．文章所设计的多变量代理签名方案就是基于多变量密码中的IP问题而提出,作为一种新的代理签名方案,其“抗量子计算”性是最大的特点,并且还具有多变量密码的实现速度快、效率高的优势     

基于对称密钥的量子公钥密码

提出了一种基于量子加密的量子公钥密码(Quantum Public-key Cryptography, QPKC)方案, 构造了一个QPKC系统的完整理论框架, 并分析了该方案的安全性和特点. 分析表明, 量子力学特性使得基于对称密钥构建QPKC成为可能, 这与经典公钥密码体制中的情况大相径庭. 此外, 对之前的QPKC方案提出了一种态估计攻击方法     

量子信息学

在简述量子信息的发展背景之后,介绍了量子纠缠、量子计算、量子密码、等方面的内容.     

基于LWE问题构造密码方案综述

在后量子密码时代,如何设计可以抵抗量子计算攻击的密码体制是后量子密码的主要任务,基于格的公钥密码体制被认为是最有可能抵御量子威胁的密码体制之一,基于容错学习(learning with errors, LWE)问题构建的密码体制是基于格密码发展实用前景最好的两种构建方案之一。从基于LWE问题构建基于属性加密方案、全同态加密方案、函数加密方案、密钥交换协议、数字签名方案等5个方面,对基于LWE问题构造的密码方案和当前研究面临的挑战进行了总结。     

NTRU密码算法的安全性分析

随着量子计算的快速发展,目前主流的公钥密码体制如RSA、ECC等均已找到多项式时间复杂度的量子求解算法.NTRU密码算法由于至今未找到有效的量子求解算法,被认为具有抗量子计算攻击的能力,加之其具有加解密速度快、内存需求小等特点,已经在公钥密码领域受到了广泛关注.首先介绍NTRU密码算法的加解密流程以及算法的改进方案,然后从格攻击和非格攻击两方面分析NTRU密码算法的安全性,重点介绍格攻击在子域上的最新进展,以及解密错误攻击的提出和改进.     

量子计算及其应用

讨论量子计算机模型及其物理实现方案，量子计算过程，量子计算模型和量子并行算法，分析量子计算的指数级存储容量和指数加速特征，并简述量子计算和量子信息技术在保留通信、密码系统、数据库搜索等重要领域的应用。     

基于McEliece纠错码的公钥密码体制的研究

纠错码与密码的结合是代数编码理论和密码学发展的必然产物.深入研究了M公钥密码与MS公钥密码体制的几个性能指标,给出了它们的计算机模拟曲线;分析了M公钥密码与MS公钥密码体制通过有扰信道时的正确解密概率及计算复杂度;得到了一些有价值的结果.     

基于量子理论的信号处理研究进展

量子理论是20世纪物理学取得的重大进展之一。近年来,量子理论和信息科学相结合产生了量子通信、量子计算等交叉学科。本文从信号处理的角度出发,介绍基于量子理论的信号、图像处理研究进展。首先介绍了有关量子理论的基础知识,然后分别介绍了量子信号处理、量子神经网络及量子图像处理三个方面的内容,并简述了量子理论在信号处理领域的发展前景。     

量子通讯的基本协议

量子通讯是当今的热点技术之一 ,是量子力学和密码技术相结合的产物 .量子通讯协议是实现量子通讯的基础 .通过介绍量子密码理论基础与基本原理 ,简要说明了量子通信基本方式和BB84协议、B92协议和相关粒子协议 ,这 3个协议是基本的密钥分发协议 ,并且指出了发展量子密码存在的一些问题 ,单光子产生的探测以及对波函数的进一步理解具有重大的理论和实际意义     

基于多变量公钥密码体制的环签名方案

环签名可以让用户完全匿名地对消息进行签名.迄今为止所有的环签名都基于传统密码体制.然而随着量子计算机的出现,传统密码体制的安全性受到威胁.多变量公钥密码学是一种高效的密码体制,并且有可能成为后量子时代安全的密码体制.提出了一个基于多变量公钥密码体制的环签名方案,该方案满足无条件匿名性,在非适应性选择消息下满足不可为造性,且运算效率高.     

基于无序序列的概率多变量公钥密码构造

为了抵御量子攻击对用户信息的窃密,以现有概率密码体制为基础,将概率思想引入到多变量公钥密码体制,给出一种新的公钥密码体制,即基于无序序列的概率多变量公钥密码.该方法构造明文中的明文消息先后顺序不变,而扰动信息为乱序,二者在构造明文中的位置随机.解密时,由于明文消息与扰动信息存在碰撞性,恢复的明文消息可能为其本身或其子序列.在使用该公钥密码时,通信双方需提前约定明文消息子序列的长度,如果约定个数与子序列长度一致,则认为解密成功.     

关于实多项式型公钥密码体制的探讨

用公钥密码的基本要求来徇实多项式型公钥密码体制，设计了一个破译算法彻底地攻破了这一体制，更进一步地指出了所谓实多项式公钥密码在计算机上实现仍然是有理多项式密码。     

基于可控量子隐形传态的代理签名方案

提出了一种量子代理签名方案.基于可控量子隐形传态,采用3粒子纠缠态作为量子信道,不同于经典的基于计算复杂性的代理签名方案,本方案利用量子隐形传态的物理特性来实现签名及验证,具有无条件安全性.     

基于矩阵环的快速公钥密码算法

针对资源受限的计算环境,提出了一个快速公钥密码算法。该密码算法通过使用一个特殊的矩阵分解问题从而避免了在加解密过程中使用计算量较大的模指数运算,因而具有更高的计算效率。分析指出：密码的安全性与整数分解问题有关,但是并不等价于整数分解问题。该密码算法由于使用了特殊的矩阵分解问题,能够抵抗各类私钥恢复攻击和格攻击,因此是一个快速高效的公钥密码。     

Software watermarking scheme based on multivariate public key cryptosystem

Software watermarking is an efficient tool to verify the copyright of software. Public key cryptosystem-based watermarking is widely researched. However, the popular public key cryptosystem is not secure under quantum algorithm. This paper proposes a novel software watermarking scheme based on multivariate public key cryptosystem. The copyright information generated by copyright holder is transformed into copyright numbers using multivariate quadratic polynomial equations inspired by multivariate public key cryptosystem (MPKC). Every polynomial is embedded into the host program independently. Based on the security performance of MPKC, the robustness and invisibility of the proposed scheme is significantly improved in comparison with the RSA-based watermarking method.     

基于量子测量的量子计算模型综述

基于测量的单向量子计算是重要的通用量子计算模型,可以模拟一般量子计算任务。单向量子计算基于量子簇态作为计算资源,利用每个量子位的局部量子测量和经典通信执行一般量子计算。单向量子计算是与量子线路模型等价的量子计算模型。近年来,研究者们对单向量子计算的量子资源、纠缠度量、局部操作简化,以及量子通信等给出一系列研究成果,并基于光学平台开展了一些量子模拟实验。量子簇态与单向量子计算为一般量子计算提供非常好的量子任务处理方式,受到研究者们的广泛关注。该文主要总结基于测量的单向量子计算模型,包括重要的量子资源态、局部信息处理方式,以及与单向量子计算相关的研究;该文对单向量子计算存在的问题和前沿研究方法进行展望,为研究者提供借鉴。