基于Polar码改进的抗量子密码方案

为了促进抗量子密码方案的实用化,在Mostafa Esmaeili方案的基础上,利用Polar码的极化性质改进抗量子密码方案,把信息比特作为原方案中的明文,把冻结比特作为原方案中的随机比特串。改进后的方案没有改变原方案的结构,可以抵御目前已知的信息集译码攻击,达到了IND-CPA(indistinguishability chosen ciphertext attacks)安全。选择合理的参数,使得改进方案的整体密钥尺寸比McEliece的整体密钥尺寸减少了70%,提高了方案的实用性,为即将来临的5G时代提供了一种新型抗量子密码方案。     

时间延迟与超混沌Chen系统相融合的图像加密算法研究

时间延迟是自然界一种普遍存在的现象,在图像加密中的伪随机序列形成过程中同样存在时间延迟现象。超混沌系统由于它具有良好的伪随机性、轨迹难以预测与分析以及相空间极其复杂等特征,使其非常适用于加密领域。但是在当前利用混沌或超混沌系统对图像进行加密的研究中,都没有考虑时间延迟这一特征,使其产生的混沌序列的自相关性不理想,加密效果不佳,无法反映出加密的实际过程。对此,本文提出一个时间延迟函数与位置索引置乱方法,采用时间延迟与超混沌Chen系统相结合的加密方法来解决此问题。通过时间延迟函数将时间延迟引入到超混沌Chen系统生成的混沌序列中,得到一组关于时间延迟的超混沌伪随机序列;然后利用位置索引置乱方法对其进行置乱,得到一组新的伪随机序列,并利用该新序列对图像进行置乱处理;最后采用密钥流机制对时间延迟的混沌伪随机序列进行量化,并利用密钥流机制处理后的新序列对图像进行扩散加密处理。借助MATLAB仿真软件来验证该算法,结果表明：本文提出的图像加密新算法具有理想的加密性能,所生成的混沌序列的自相关性系数变化更小,其密钥空间相当大,抗攻击能力大幅度提升。     

密码学中加密算法的研究与实现

随着计算机网络和计算机通信技术的发展,密码学越来越成为信息安全技术中的研究热点,本文针对密码学进行了深入研究,分析了这一研究领域中的两种主流加密体制以及对应的典型加密算法,通过程序开发对算法进行实现。     

证券交易信息通信安全体系的研究

分析了某证券交易卫星传输系统安全措施的特点及存在的缺陷。采用逆向攻击原理，结合比特相关检测法，对加密数据流进行了统计分析，反推出信道扰码器特征多项式。在分析出系统加密方式的基础上，提出了用假设特殊底码方式，推导用户的私人密钥，进而完成对证券交易加密通信系统的安全性评估。     

Williams公钥系统的新算法

利用整数的2^k进制表示，及当群G中元素的逆运算量很小时，可快速计算群G中元素的整数倍的特点，给出了Williams公钥系统的一个新算法，可大大减少迭代次数，提高计算速度。     

环Zn上广义圆锥曲线和公钥密码体系

引入了环Zn上广义圆锥曲线Rn(a,b,c),并在Rn(a,b,c)上定义了加法运算,这里n=pq,p、q是不同的奇素数,证明了Zn上的广义圆锥曲线在加法运算下构成一个有限交换群.然后定义了环Zn上Ⅰ类Rn(a,b,c)和Ⅱ类Rn(a,b,c),指出环Zn上Ⅰ类Rn(a,b,c)等价于环Zn上的圆锥曲线Cn(a,b),可用于构造公钥密码体系,而Ⅱ类Rn(a,b,c)则不宜用来构造公钥密码体系.作为一个实例,给出了KMOV签名方案在Ⅰ类Rn(a,b,c)上的数字模拟.     

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。