多元多项式公钥密码体制的研究与应用

论文摘要

公钥密码技术是网络安全技术中一项非常关键的技术,它在密钥管理、数据加密以及数字签名与认证中起到不可替代的作用,基于MQ问题的多元多项式公钥密码体制(MPKC)由于其自身安全快速高效的特点,以及其在数字签名和低成本智能卡中广泛应用的巨大潜在性,近年来得到了迅速发展。本文详细分析了当今公钥密码学领域的研究现状与发展前景,提出了一种快速安全的多元多项式公钥密码算法,该算法的加密和解密只使用大数的模乘法运算,因此具有更快的加解密速度。该公钥密码算法的安全性基于大整数分解的困难性。论述了多元多项式方程在新型公钥密码学中的应用以及数字签名的研究意义和研究现状,分析了多元多项式公钥密码体制在数字签名中的应用,综合双极多元多项式体制和混合多元多项式体制的优点,并在原油醋加密计划的基础上设计了一种更高安全的数字签名方案,该方案不仅利用了线性化方程攻击的方法,而且考虑到了对原有平衡油醋签名方案的攻击,因此它不但保持了多元多项式公钥密码体制的优点,而且具有更高的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.2 论文内容安排
• 第二章 多元多项式公钥密码与数字签名
• 2.1 公钥密码学的现状
• 2.1.1 当前公钥密码面临的问题
• 2.1.2 公钥密码学的研究热点
• 2.1.3 影响公钥密码算法效率的几个因素
• 2.1.4 快速公钥密码的发展现状
• 2.1.5 关于可证明安全性的几点注解
• 2.2 多元多项式公钥密码体制
• 2.2.1 双极多元多项式体制
• 2.2.2 混合多元多项式公钥密码体制
• 2.2.3 多项式同构方案
• 2.2.4 多元多项式体制的安全性和效率分析
• 2.3 数字签名
• 2.3.1 数字签名的重要意义
• 2.3.2 数字签名体制分析
• 2.3.3 数字签名技术的研究与应用现状
• 第三章 一个快速多元多项式公钥密码算法
• 3.1 多元多项式公钥密码体制算法分析
• 3.1.1 MI相关算法分析
• 3.1.2 HFE相关算法与分析
• 3.1.3 摄动算法分析
• 3.2 一个多元多项式公钥密码算法
• 3.2.1 公钥体制描述
• 3.2.2 参数说明及效率分析
• 3.2.3 一个变形方案
• 第四章 一个多元多项式体制的签名方案
• 4.1 多元多项式签名方案
• 4.1.1 Sflash签名方案
• 4.1.2 Quartz签名方案
• 4.1.3 油醋签名方案
• 4.1.4 TTS签名方案
• 4.2 基本的油醋签名方案
• 4.3 新型的签名方案
• 4.4 效率和安全性分析
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录—有限域