认知系统AES-LDPC纠错加密器的设计与性能分析

在多跳的认知系统中,由于不存在可信实体作为服务器控制密钥分发,安全性将面临更大挑战,需要建立完善的加密体系结构来解决这一问题。将高级加密标准AES和在通信纠错领域性能优异的低密度奇偶校验码（low-density parity-check, LDPC）结合,设计出了分组长度为128 bit的六轮宽轨迹加密策略、密钥由128 bit AES密钥和LDPC生成矩阵组成的LDPC纠错加密器。由于LDPC生成矩阵具有更好的扩散性能,使得这种新设计的LDPC纠错加密器能在更少的轮数下具有较好的安全性。最后,通过实验结果验证了AES-LDPC纠错加密器的性能。     

对一个对称图像加密方案的已知图像攻击

针对一个对称图像加密方案在已知图像条件下的安全性,给出了求解加密方案等效密钥的攻击算法。该算法基于加密方案所使用的3D混沌猫映射的仿射特性,在已知图像的条件下,通过求解三个线性无关的加密前后的图像像素灰度值点,可获得3D混沌猫映射的全部等效密钥参数。通过穷尽方法可以求出加密算法的其余等效密钥。给出了应用该算法的具体步骤,并分析了攻击算法的计算复杂性。通过分析证明了《A Symmetric Image Encryption Scheme Based on 3D Chaotic Cat Maps》一文设计的图像加密算法在已知图像攻击下是不安全的。     

基于IBC策略驱动的组播内容分发方案

针对内容分发应用中的组播加密方案和多接收者加密方案所存在的动态组密钥管理复杂、计算和通信代价高等问题,分析了内容分发系统的典型安全需求,采用基于身份密码学提出了一种新的面向群组的安全内容分发系统模型与方案,经安全性与性能分析表明,方案满足接收方访问控制、发送方鉴别与防抵赖、策略加密等安全要求。将发送方的计算和通信代价降为O(1),同时具有密钥管理简单、组密钥更新开销小和易于实现等特点,能方便地应用于商业的组播内容分发系统。     

一个新的基于身份的代理签名方案

代理签名方案允许代理签名者代表原始签名人生成代理签名.Mambo等人首次引入了代理签名的概念,目前在这个领域上有大量的研究工作.为了简化密钥管理,研究人员提出了许多基于身份的代理签名方案.但许多现有的方案容易受到基于代理密钥泄露的攻击.有必要针对代理密钥泄露,提出一个基于身份的代理签名方案的安全模型.基于双线性映射提出了一个有效的方案,并在随机预言模型中证明是安全的.新方案在代理密钥泄露时仍然是安全的.     

支持数据完整性验证的可问责数据交易方案

针对数据交易方案的密钥泄露、合谋等安全问题,提出原子性可问责的数据交易方案。将数据审计技术与智能合约结合实现自动支付,确保交易过程中数据的完整性以及支付的公平性;采用自认证公钥密码技术设计用户注册过程,确保即使遭受单点故障问题,用户私钥仍然安全;借助会话密钥加密通信,解决了对称密钥分发问题,同时能够高效维护通信安全;构造了可公共审计的问责机制处理用户争议,以抵抗合谋攻击。安全性分析及实验表明本方案不仅能抵抗密钥泄露攻击和合谋攻击,还能够降低通信成本、高效问责。     

密码协议的π -网形式化描述和分析

π-网是一类模块化的、具有代数演算功能的高级Petri网.通过引入项、buffer库所和解密变迁等建模元素,本文在π-网中建立了密钥管理和加密信息的传输机制,形成了密码协议的Petri网形式化模型,而且对于任意的一个密码协议,都可以将其模块化,本文还提出了密码协议的鉴别性和安全性的验证机制.通过对Needham-Schroeder协议的实例分析,对密码协议的密钥交换和鉴别性,以及协议存在的漏洞,进行了有效的形式化描述和分析.     

基于蔡氏电路和压缩感知的图像压缩加密方法

针对当前信号采集传输高效性和安全性的实际需求, 提出了基于蔡氏电路和压缩感知的图像压缩加密方法。首先利用SHA-256算法生成原始信号的消息摘要; 其次利用摘要生成蔡氏电路的初始值; 再次利用蔡氏电路生成的混沌模拟信号经过8位量化采集和数字移位差分生成伪随机序列, 从而构建出混沌观测矩阵并对信号进行压缩采样; 最后将压缩后的信号通过生成的伪随机序列进行置乱加密和灰度加密, 生成压缩加密后的信号。实验结果表明, 该方法生成的混沌观测矩阵性能优于传统的随机观测矩阵, 同时能够有效提高信号的传输效率及安全性。     

基于SMC的隐私保护聚类模型

隐私保护数据挖掘指在实现准确挖掘知识的同时确保敏感数据不泄露。针对垂直分布式数据存储结构的聚类隐私保护问题,提出基于全同态加密协议和数据扰乱方法的隐私保护聚类模型。该模型通过采用安全比较协议解决了垂直分布式聚类的两个隐私保护关键步骤：求解最近簇和判断质心变化,从而实现了数据的有效保护。理论证明了该模型的安全性并分析了其时间复杂度和通信耗量,实验结果表明该隐私保护聚类模型是安全有效的。     

基于三维混沌猫映射图像加密算法的改进

针对基于三维混沌猫映射的图像钥加密算法,提出了一种有效的改进算法。该算法使用随机扫描进行加密预处理,并在扩散过程和密钥产生器中分别使用双密钥和组密钥的方式,而且采用混沌物理量进一步衡量该加密系统的性能。仿真结果表明,该方法具有高置乱程度、良好的扩散性能和足够大的密钥空间,可获得足够高的安全性,不仅能抵抗差分攻击、选择明文攻击、统计攻击等,而且取得了复杂度和速度的良好折中,适合应用于实时的按安全级别加密的网络图像加密中。     

基于公钥的虚拟光学信息安全系统

目前国际上关于光学加密的绝大多数研究都属于对称密钥系统,这种系统由于在网络环境下的密钥管理、分发、传输问题尚未得到解决,所以无法与信息安全领域的国际标准相结合,从而不能嵌入到公钥基础设施(PKI)中。基于密码学的公钥技术提出了一种混合密钥加密系统,并加入认证技术,从而构建了一个网络环境下的虚拟光学信息安全系统模型。将新发展的虚拟光学加密算法与公钥系统的概念以及网络安全技术结合,有效地解决上述问题,为虚拟光学加密方法在网络安全中的应用开辟一条途径。