基于单光子或逻辑量子比特的无信息泄露量子对话

本文首先利用单光子作为量子资源提出一个无信息泄露量子对话(Quantum Dialogue,QD)协议,其中每个单光子被直接编码用于传送秘密消息.通信双方事先共享量子态制备规则.制备方通过量子安全直接通信读取另一方的秘密消息.另一方借助于从制备方发送过来的指示单光子制备基的一个经典信息序列来解码出制备方的秘密消息.这样,信息泄露问题被避免.所提出的基于单光子的协议只需要单光子测量.与Shi的最近两个基于单光子的QD协议不同的是,所提出的基于单光子的协议既不需制备两个相邻的单光子处于相同的量子态也不需执行控制非(Controlled-Not,CNOT)操作.最后,本文利用逻辑量子比特作为量子资源将所提出的基于单光子的协议分别推广到抗集体退相位噪声和抗集体旋转噪声的情形.     

一种可定期更新的多秘密共享方案

提出了一种新的基于椭圆曲线密码体制的(k,n)多秘密共享方案。该方案具有以下特点:参与者能自主选择子秘密;在进行一次秘密恢复后,不会泄露关于子秘密的任何信息,子秘密仍可用于下一个秘密的恢复;参与者的子秘密可定期更新,且更新工作由每个参与者独立完成。与传统的多秘密共享方案相比,该方案具有更高的安全性和灵活性。     

一种秘密同态的改进模式

基于密文的数据库可以有效实现数据库安全。文中提出了基于秘密同态的实现模型,同时对秘密同态的数学基础进行了研究,通过引入扰动因子避免E(m1)-E(m2)=m1-m2的泄露明文结构的缺陷。     

一种基于Hamming码的门限多秘密共享方案

秘密共享方案为信息安全和数据保密提供了有效方法,在密码学领域中有着重要地位。文章以纠错码中Ham(k,q)的纠错能力为基础,提出了一个新的(n,n)门限多秘密共享方案。将Hamming码中码字作为方案的秘密,并且将参与者进行分组,每个组拥有一份秘密份额,只有全部n个小组提供其正确秘密份额时才能重构秘密。最后依据双变量单向函数f(r,s)的性质和组内成员身份验证,保证秘密的安全性,避免秘密泄露与合谋攻击。     

基于签密的可验证向量空间多秘密共享方案

文章针对向量空间秘密共享研究现状,基于Zheng的签密方案、RSA密码学以及Hash函数,提出了一个可验证向量空间多秘密共享方案。在秘密恢复过程中同时实现签名和加密技术,确保方案的安全性;利用影子信息恢复秘密而无需提供子秘密,防止子秘密的泄露;参与者只须存储1个子秘密就可以共享多个秘密,提高了秘密共享方案的效率;基于向量空间存取结构,比传统的门限秘密共享方案更加具有实用价值。     

具有长时安全性的高性能异或秘密共享协议的研究

用于长数据分散存储的秘密共享协议面临着2方面问题,其一为长时安全性问题——份额在长期存储过程中可能渐次泄露,其二为份额分解与重构时的性能问题.已有秘密共享协议无法同时解决上述2个问题,鉴于此,选取Kurihara等的异或秘密共享(XORSS)协议和拜占庭协商协议为基础协议,设计了2个具有长时安全性的增强型异或秘密共享协议——用于份额更新的主动异或秘密共享(PXORSS)协议和用于门限提升的动态门限异或秘密共享(DTXORSS)协议.PXORSS协议和DTXORSS协议基于异或运算进行实现,延续了XORSS协议的高效性,此外给出了数学证明和过程分析,表明2协议满足长时安全性;设计了基于MapReduce模式的云存储原型系统,实验结果表明2协议性能较高、在长数据分散存储方面实用性较强.     

基于集体噪声信道三量子比特纠缠态测量相关性的鲁棒量子对话

利用三量子比特纠缠态作为初始量子资源,提出两个分别运行在集体退相位噪声信道和集体旋转噪声信道上的鲁棒量子对话(Quantum Dialogue,QD)协议.Alice制备一系列三量子比特纠缠态,将它们分成一个物理量子比特序列和一个逻辑量子比特序列,然后将逻辑量子比特序列发送给Bob.接着,Alice和Bob分别对物理量子比特序列和逻辑量子比特序列进行测量.根据他的测量结果,Bob制备新的没有测量过的逻辑量子比特序列,并利用逻辑酉操作编码他的秘密消息.接着,Bob将编码的逻辑量子比特序列发送回Alice.最后,Alice对编码的逻辑量子比特序列施加逻辑酉操作以编码她的秘密消息并公布她对其的测量结果.这样,Alice和Bob就能解码出彼此的秘密消息.借助于三量子比特纠缠态的测量相关性,两个参与者秘密地共享信息逻辑量子比特的初态.这样,信息泄露问题被克服.所提出的协议只需要单光子测量.与之前提出的可运行在集体噪声信道上的QD协议相比,所提出的协议具有最高的信息论效率.     

一类SPN结构密码设备的故障注入攻击技术(英文)

提出了一种有效的故障注入攻击技术,能够攻击一类使用特定结构SPN密码的设备.这种攻击方法基于字节错误模型,仅需要少量故障密文即可攻破一类具有特定置换层的SPN密码算法.分析给出了故障和特定置换层如何导致秘密信息泄露的原因.同时,对于具体的密码算法ARI-A和PRESENT进行了攻击实例.     

基于GHZ态的无信息泄露量子对话

利用三粒子GHZ态作为信息载体,通信双方通过适当的幺正变换将自己的秘密信息编码到GHZ态中,根据自己编码操作和GHZ态的初末状态,便可推知对方的秘密信息,从而实现量子对话.最后分析协议的安全性、效率和信息泄露问题,表明该方案的可行性.     

基于单向函数的广义动态秘密分享方案

给出了一个基于单向函数的安全高效的广义防欺诈的动态秘密分享方案，可使用于任意接入结构，与已有的问类方案相比，它具有如下优点：(1)每个成员的子秘密可无限制地多次使用；(2)能够确认欺骗者；(3)当某个成员的子秘密泄露时，系统只需为该成员重新分配子秘密而不必更改其他成员的子秘密；(4)系统可以很方便地增删成员；(5)具有较少的信息存储量及通信量。因其安全性，效率方面的优点，将会在密钥托管，电子商务中得到广泛的应用。