密文明文长度比可变的多变量公钥加密方案

多变量公钥密码体系是一种能保证后量子通信安全的重要方法。现今,能投入到实际应用、高效且安全的多变量公钥签名方案有很多,加密方案却很少。2013年后量子密码会议上,Tao等人提出了简单矩阵加密方案。该方案在保证安全性的前提下,具有较高的效率,但该方案的密文明文长度比固定为2。针对这一情况,对简单矩阵加密方案进行改进,提出Cubic AB加密方案。在该方案中,矩阵A的各元素由随机二次多项式构成;并选用一个扁长的矩阵来取代原方案中的B、C矩阵。使得该方案在能抵抗秩攻击的同时,密文明文长度比能灵活改变。并且随着安全性的提高,密文明文长度会相应减小,解密过程也随之加快。     

一种基于多密码体制的混合加密算法

针对混合加密算法构造方法固定的问题,提出了一种基于RSA和Hill的多密码体制混合加密算法模型.首先,根据生成的一系列随机数分割明文,将混合加密算法中会话密钥转换为明文的随机分割数,并使用RSA密码对其加密.然后,改进Pascal矩阵生成算法,用该算法生成的Pascal矩阵代替Hill密码的密钥对明文加密.安全性分析和实验结果表明,该加密算法具有较强的抗攻击性和较好的加密效率.     

一种高效的多身份全同态加密方案

利用高效的格陷门生成算法构造了身份基加密方案。方案的安全性可归约到标准LWE问题,大大降低了格安全维数,同时降低了密钥规模和计算复杂度。将该方案转化为单身份的全同态加密方案,利用近似奇异向量消除同态运算密钥,运用原象矩阵进行加密,使用子高斯随机变量分析参数,同时将方案的噪声膨胀率由O(n)降为O(n~(0.5))。最后进一步利用扩展密文方法和掩藏方案构造了高效的支持多身份的全同态加密方案。     

HILL加密C程序实现

主号针对传统矩阵加密／解密处理的一种特殊多字母代换体制：HILL加密方案进行描述．给出了加密／解密过程的理论概述,分析了HILL方案设计加密／解密算法．用C语言实现程序．     

流式网络图像的保留格式加密

根据流式网络图像（PNG）图像的压缩过程和格式要求,提出了基于保留格式加密的PNG图像的格式兼容加密方案. 该方案在图像压缩之前,对各种类型的PNG图像采用不同的加密算法,实现对像素矩阵的保留格式加密. 探讨了该方案在PNG图像的退化和保密两个方面的应用,通过实验对加密效率进行了分析. 实验表明,该方案能够有效地实现对PNG图像的退化和保密,并具有较高的效率.      

基于矩阵问题实现的具有数字签名功能的Hill密码体制

在研究矩阵的广义特征逆及遍历矩阵相关问题的基础上,提出了一种新型的并具有签名功能的Hill密码签名体制,并详细介绍了改进后的Hill密码签名体制加密矩阵的构造方法及加密、解密、签名的具体过程.该方案相对于文献[1]增加了签名体制的安全性及严谨性,并且通过遍历矩阵进行密钥交换避免了遭受中间人的反射攻击,同时也提高了方案的效率.     

Hill加密算法的改进

为防止通信过程中信息泄露,确保网络信息传输安全,常对信息进行加密.基于国内外加密技术存在完善空间,运用矩阵及其张量积的技巧,对Hill加密算法进行了改进,并进一步研究基于张量积合成加密矩阵的构造问题,提出了Hill加密算法的2个改进方案,并运用实例进行了加密实践,使之具有数字签名功能,提高了信息在传输过程中的完整性与安全性.     

一包一密在IPSec中的实现

提出了一种在IPSec中实现一包一密的方案,在该方案中,当IPSec通信实体需要加密IP包时,其通过临时产生的随机数与预先分发的分割密钥进行运算导出工作密钥,从而实现对每个IP包采用不同的密钥加密.最后对该方案的正确性和安全性进行了分析,并指出了该方案的应用场合.     

基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法安全性分析及其实现

介绍一种基于神经网络混沌吸引子的Diffie-Hellman公钥密码算法.在过饱和贮存的Hopfield神经网络模型中混沌吸引子与初始状态之间存在一种单向函数关系,如果改变该神经网络的联结权矩阵,混沌吸引子及其所应的初始状态吸引域会随之发生改变.因此,我们可以其联结权矩阵为陷门,利用可交换的随机变换矩阵来改变神经网络的联结权矩阵,实现一种新的Diffie-Hellman公钥加密算法,即将随机变换矩阵作为私钥,而将变换后的神经网络联结突触矩阵作为公钥.为了说明这种新公钥加密方案的实用性,本文还分析和讨论其安全性和加密效率,并利用Java编程实现互联网的应用方案.实验结果表明,本算法是可行的,并具有较高的数据加密和解密速度.     

基于Paillier和PSI的多关键字可搜索加密方案

围绕多关键字的高效密文搜索和数据安全性保障问题,展开分析与研究,基于同态加密和私有集合交集技术,提出一种面向多关键字的高效的保护搜索模式的可搜索加密方案.该方案使用随机数填充和Paillier同态加密方法构造安全索引和陷门,保护了索引隐私和陷门隐私,进而保护了搜索模式;该方案通过私有集合交集技术进行连接多关键字搜索,搜索中只使用到了乘法和指数运算,与其他方案相比大大提高了效率;安全性和性能分析表明,该方案具有可搜索加密的语义安全性,可以高效地实现对密文的多关键字搜索,且具有良好的计算代价.     

一种基于Kolmogorov方程与ICMIC的图像加密方案

针对图像传输的安全性问题,利用Kolmogorov方程解的Markov性以及无限折叠的迭代混沌映射(iterative chaotic map with infinite collapses, ICMIC)的混沌性,提出了一种可以抵御选择明文攻击的对称加密方案。首先通过设置Kolmogorov方程的系数矩阵与初始状态作为密钥参数产生转移概率矩阵,其次将转移概率矩阵输入ICMIC并由得到的结果确定密钥序列,最后由密钥序列与明文图像做模2加法运算生成密文图像。通过Matlab程序对加密方案进行实验仿真,密文图像信息熵为7.99以上,NPCR值超过99%,UACI值超过33%。实验结果表明该加密方案具有较高安全性,可以有效抵御统计攻击与差分攻击等。     

基于有限域上遍历矩阵的零知识身份证明

探讨了零知识身份证明的方法,并基于有限域中遍历矩阵的加密特性给出了具体的实现方案。分析了各种可能的攻击,该方案可抵御常见攻击。     

一种LT码编码生成矩阵的伪随机产生方案

常用的LT码编码生成矩阵的传输方案是在每个编码数据包的头部额外增加一个开销,用于放置该数据包对应的编码生成矢量.该方案会产生较大的开销,造成传输效率降低.给出了一种编码生成矩阵在编码器和译码器间伪随机同步产生的方案.采用该方案时,只要编码器和译码器伪随机数发生器的算法相同,种子也相同,就能产生一样的均匀伪随机数序列,将其进行转化后就能得到相同的编码生成矩阵.种子数据量小,且只需要在伪随机数发生器初始化时编码器和译码器间交换一次即可.实验结果显示,生成的伪随机度值符合指定的度分布函数,数据包的伪随机选择也符合泊松分布.相比较传统方案,该方案避免了编码生成矩阵的直接传输,减少了传输开销,提高了传输效率.     

一种可外包解密的高效密文策略的属性基加密方案

基于属性基的加密方案提供了一种对加密数据进行复杂访问控制的机制。但在大多数属性基加密系统中,密文长短和解密开销会随访问策略的复杂性而增加,限制了在资源有限的设备上运行程序。针对该问题,通过引入外包解密方法,构造了一个高效的、抗共谋攻击的可外包解密的密文策略的属性基加密方案,该方案在加密算法构造过程中引入线性密钥共享矩阵作为输入,并根据该矩阵选择随机指数,使得私钥随机分布,从而实现了抗共谋攻击,且方案在解密过程中引入了外包解密,只需要用户进行少量的计算便可得到密文相应的明文,从而很好解决了资源制约性问题。本文提出的安全证明是在非交互模型下、判定性平行双线性Diffie-Hellman幂元假设下进行的,且通过效率与安全性分析得出本方案拥有良好的性能。     

一个高效安全的空间加密方案

将空间向量对应于合数群上的元素，基于三素数子群判定问题，利用双系统技术构造了一个在自适应的模型下更加有效、安全的空间加密方案.结果表明，由于不需要进行大量的矩阵运算，所提出的加密方案具有较高的效率和良好的性能.     

一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法

论述了一种新的基于神经网络混沌吸引子的公钥密码算法,在过饱和贮存的Hopfield神经网络模型中混沌吸引子与初始状态之间存在一种单向函数关系,改变神经网络的联结权矩阵,混沌吸引子及其相应的吸引域会随之发生改变,如果以联结权矩阵为陷门,并利用可交换的随机变换矩阵来改变神经网络的联结权矩阵,则可以创建一种新的Diffie-Hellman公钥加密算法．将随机变换矩阵作为私钥,而将变换后的神经网络联结突触矩阵作为公钥,介绍了这种新的公钥加密方案,并分析和讨论其安全性和加密效率。     

基于TD-ERCS混沌系统的图像加密方案

利用二维的TD-ERCS离散混沌序列生成密钥矩阵,并采用扩展后的希尔密码体制对像素进行改变,分别对灰度图像和彩色图像进行加密算法的Matlab仿真实验.图像加密后的灰度直方图和像素相关性分析表明,加密后的暗文扰乱性好,相关性低,说明该加密方案具有较好的加密效果和较高的安全性.     

标准模型下可证明安全的多变量加密方案

在Simple Matrix方案核心映射中三个矩阵的基础上,加入一个随机抽取的矩阵,从而改进其核心映射构造方法.基于改进的核心映射方法构造了一个多变量加密方案.与原方案相比,本方案的明文数据处理效率提高了34%;在参数选取适当的情况下,可以抵抗高阶线性化方程攻击、代数攻击等常见攻击,同时其安全性在标准模型下可归约为有限域上多变量方程组求解的困难问题.分析结果表明:所提出的方案在保持了与Simple Matrix相同安全性的情况下,有效地提高了数据处理效率,是可以抵抗量子攻击的实用加密方案.     

基于一次不定方程的数字图像加密技术

通过一次不定方程,将原数字图像像素矩阵分解成n个同等大小的数据矩阵;通过矩阵置乱加密方法,将这n个数据矩阵置乱成n个加密矩阵;再通过图像整合技术,将这n个加密矩阵整合成1个加密矩阵,从而达到加密原数字图像的目的.实例的效果证明了这种数字图像加密技术的安全性.     

混沌和小波变换的图像加密压缩算法

研究了一种基于混沌和小波变换的图像加密压缩算法。首先,是将4幅涉密图像分别进行一级小波变换,再把4个变换后的低频分量组成一个二维系数矩阵,采用混沌序列对其进行置乱加密,然后将加密后的系数矩阵分解为4个相同尺寸的二维系数矩阵,最后进行小波逆变换得到1幅加密压缩后的图像。该算法把混沌和小波变换结合起来,实现了加密和压缩同时进行,实验仿真和分析表明,算法具有良好的加密和压缩性能。