一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法，屬于信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】；本發(fā)明在張量問(wèn)題和遍歷矩陣問(wèn)題基礎(chǔ)上構(gòu)造出新的困難問(wèn)題，在此困難問(wèn)題基礎(chǔ)上給出了一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法，該技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)效率高、不需要密碼算法協(xié)處理器、高度安全性、可應(yīng)用到計(jì)算能力非對(duì)稱的場(chǎng)景中，抗量子計(jì)算機(jī)攻擊等優(yōu)點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算等安全領(lǐng)域中服務(wù)器與移動(dòng)設(shè)備之間等比傳統(tǒng)密鑰交換協(xié)議如Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議等有優(yōu)勢(shì)，在電子環(huán)境和未來(lái)的量子環(huán)境下均可使用。本發(fā)明提供的方法可廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全、電子商務(wù)等信息安全系統(tǒng)領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]針對(duì)對(duì)稱密碼體制中密鑰管理復(fù)雜的難題，1976年Diffie和Hel Iman開(kāi)創(chuàng)性地提出了“公鑰密碼體制”的概念，指出可以在公開(kāi)信道上傳遞秘密信息。與對(duì)稱密碼相比，公鑰密碼系統(tǒng)中加解密運(yùn)算一般比較復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)效率低，因而并不適合直接加密大量數(shù)據(jù)。通常的做法是:使用公鑰密碼技術(shù)(密鑰建立協(xié)議)來(lái)建立一個(gè)共享會(huì)話密鑰；然后，用會(huì)話密鑰作為對(duì)稱密碼的密鑰來(lái)加密大量明文信息。
[0003]Diffie-Hellman交換協(xié)議于1976年被給出，從而開(kāi)辟了公鑰密碼學(xué)的新領(lǐng)域，Diffie-HeIIman交換協(xié)議是離散對(duì)數(shù)困難問(wèn)題為基礎(chǔ)的，特點(diǎn)是雙方在一個(gè)對(duì)等的環(huán)境下且計(jì)算為對(duì)稱的(計(jì)算對(duì)稱即雙方做的運(yùn)算是相同的)。而隨著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，密鑰交換協(xié)議的應(yīng)用場(chǎng)景也不斷在發(fā)生改變，原有的密鑰交換協(xié)議在有的場(chǎng)合下以不太適用，如云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)中，服務(wù)器和終端之間，服務(wù)器和移動(dòng)設(shè)備之間的密鑰交換協(xié)議，由于雙方存在計(jì)算資源和能力的差異，因此它們需要使用非對(duì)稱計(jì)算的密鑰交換協(xié)議。
[0004]目前，量 子計(jì)算機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)。如果量子計(jì)算機(jī)進(jìn)一步發(fā)展，將對(duì)Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議構(gòu)成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)有的許多協(xié)議是在Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，例如MQV協(xié)議已成為IEEE P1363標(biāo)準(zhǔn)。但是這些協(xié)議大都是基于離散對(duì)數(shù)或橢圓曲線離散對(duì)數(shù)，不能抵御量子計(jì)算的攻擊。因此，人們需要能夠抵抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的密鑰交換協(xié)議。為此，1999年Anshel等提出了基于一般非交換群的密鑰交換協(xié)議，2001年他們又基于辮群提出了一個(gè)雙方密鑰交換協(xié)議，這兩個(gè)協(xié)議后來(lái)被證明是不安全的。2000年美密會(huì)上Ko等提出了所謂的Diffie-Hellman類型的共軛問(wèn)題(DHCP)，并基于此問(wèn)題的困難性假設(shè)，提出了一個(gè)Dif f ie-HeI Iman型的雙方密鑰交換協(xié)議，然而，2003年Cheon等給出了求解這個(gè)問(wèn)題的多項(xiàng)式時(shí)間算法，2005年Myasnikon等給出一個(gè)更高效的求解方法。2010年Boucher等在PQCrypto2010會(huì)議上基于一種特殊非交換乘法多項(xiàng)式提出了一種雙方密鑰交換協(xié)議，這個(gè)協(xié)議隨后被Dubois等攻破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種在電子計(jì)算和量子計(jì)算環(huán)境下都安全的計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰協(xié)議。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法，其特征在于:
[0007](I)系統(tǒng)建立:給定遍歷矩陣Q e f7；xn,隨機(jī)均勻選取.rm € Fq,,
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【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)算非對(duì)稱的共享密鑰建立方法，其特征在于: (I)系統(tǒng)建立:給定遍歷矩陣O€ F:;'隨機(jī)均勻選取S1，…,.rm G Fir,
【文檔編號(hào)】H04L9/30GK103986575SQ201410246482
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張煥國(guó), 毛少武, 王后珍, 吳萬(wàn)青, 劉金會(huì) 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)