导　　师： 唐韶华

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着现代化信息技术的发展,信息安全问题也愈加严峻,网络安全事件接连出现,包括个人信息、敏感数据、商业数据遭到泄露和窃取等。密码技术是解决信息安全问题的核心技术。目前,工业实用的公钥学方案几乎都是基于大数分解问题和离散对数问题而构造的。然而,这两类问题可以用量子计算机在多项式时间内求解,从而对目前流行和使用中的公钥密码方案造成了严重的安全威胁。寻找能够抵御量子计算机攻击的的密码算法也成为了密码学研究的一个重要方向。后量子密码是基于传统的特定数学领域的困难问题设计的,并且其安全性依据可抵御当前已知的任何形式的量子攻击。后量子密码目前的主要研究方向为:基于格的密码(Lattice-based);基于哈希的密码(Hash-based);基于编码的密码(Code-based);多变量公钥密码学(Multivariate Public Key Cryptography)这四类。本文的研究内容着重于多变量公钥密码。多变量公钥密码经过了三十年的发展,学者们提出了许多多变量加密方案和签名方案。多变量密码方案的运算过程一般为多项式求值运算或者矩阵之间的计算,因此其计算速度非常快,非常适用于计算能力有限的设备。然而,多变量密码方案因为密钥过长的问题,使得其在实际应用中受到影响。密码算法最终都是要走向实用的,设计基于多变量密码的硬件是非常重要的。因此,本文关注多变量密码方案的效率优化并设计了高效实现的硬件。首先,本文提出了一种基于Toeplitz矩阵的SRP加密方案,通过使中心映射中的部分私钥具有特殊的结构使得解密过程中求解线性方程组时得到的系数矩阵为特殊的Toeplitz矩阵,这种特殊的结构设计可以减少私钥的大小并提高解密的速度。在安全性方面,本文分析了这种关系的引入对原本SRP方案的影响。经过理论分析和实验证明,这种有特殊

关 键 词： 多变量公钥密码 签名 无线传感网络 密码硬件

领　　域： []