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研究论文-高效的短密钥全同态加密方法.pdf

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简介:
本文提出了一种高效利用短密钥实现全同态加密的方法,旨在提升数据安全性和计算效率,在保障隐私的前提下支持对密文的数据运算。 本段落研究了Van Dijk等人在2010年提出的基于整数的全同态加密方案。该方案的主要优点在于其概念上的简洁性,它将原本复杂的理想格基同态加密体制简化为一个简单的整数描述体系。然而,这一方案也存在一些局限性:公钥尺寸达到O(λ^10),并且每次只能加密单比特数据(1 bit)。在此基础上,我们通过调整整数选取方法和模数参数,提出了一种改进的同态加密方案,该方案能够一次性加密k比特的数据,并且将公钥尺寸降低至O(λ^7)。最后,本段落提供了对该新方案的安全性证明以及效率分析。所提出的方案与原始DGHV方案基于相同的数学难题之上,同时在加解密性能上有所提升。

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    本文提出了一种高效利用短密钥实现全同态加密的方法,旨在提升数据安全性和计算效率,在保障隐私的前提下支持对密文的数据运算。 本段落研究了Van Dijk等人在2010年提出的基于整数的全同态加密方案。该方案的主要优点在于其概念上的简洁性,它将原本复杂的理想格基同态加密体制简化为一个简单的整数描述体系。然而,这一方案也存在一些局限性:公钥尺寸达到O(λ^10),并且每次只能加密单比特数据(1 bit)。在此基础上,我们通过调整整数选取方法和模数参数,提出了一种改进的同态加密方案,该方案能够一次性加密k比特的数据,并且将公钥尺寸降低至O(λ^7)。最后,本段落提供了对该新方案的安全性证明以及效率分析。所提出的方案与原始DGHV方案基于相同的数学难题之上,同时在加解密性能上有所提升。
  • 基于TFHE案.zip
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    本项目探索了基于TFHE库实现的多密钥同态加密方案,旨在提高数据安全性和计算效率,适用于多方参与的数据分析场景。 来自TFHE的多密钥同态加密技术允许在不解密的情况下对加密数据进行复杂的计算操作,并支持多个不同的密钥同时使用,增强了数据处理的安全性和灵活性。
  • 关于N叉树动协商协议.pdf
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    本文探讨了在N叉树结构中实现高效、安全的动态群体密钥交换协议的方法,旨在为大规模分布式网络环境下的数据通信提供安全保障。 本段落将三叉树拓展为n叉树并应用于群密钥协商协议中,提出了一种动态安全的基于n叉树的可认证群密钥协商方案。相较于传统的三叉树结构,在此基础上进一步减少了轮数,并且计算复杂度从O(log3 m)降低到了O(logn m),虽然单轮内成员间的通信量有所增加。具体来说,首先在群组内部进行树状结构划分:每n个节点作为相应上一级节点的孩子节点;每个子集中的n个节点分别选出一位代表,并通过协议BCP协商得到本轮即对应父级的子密钥;重复上述过程直至获得整个群体的最终密钥。此外,该方案还考虑了成员加入或退出时的情况并提供了相应的解决方案,确保在动态变化发生的情况下仍能有效维持先前计算出的结果。
  • 基于整数
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    本研究提出了一种基于整数运算的全同态加密方案,旨在支持明文数据的任意多项式计算,同时确保密文形式下的数据安全与隐私保护。 全同态加密技术中的DGHV方案实现使用Python语言编写,并通过sage文件来完成。
  • 基于国SM2和SM9算.pdf
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    本文档探讨了结合中国国家标准密码算法SM2与SM9的加法同态加密技术的应用及其安全性能分析。通过利用这两种算法的优势,提出了一种在保障数据隐私的同时支持高效计算的新方法。适用于需要保护敏感信息并进行云计算等场景的数据处理需求。 本段落主要介绍了基于国密SM2和SM9的加法同态加密方案的设计与实现,并详细阐述了它们的应用领域及性能优势。 首先,文章概述了加法同态加密的概念及其在数据聚合、安全多方计算以及联邦学习等领域的应用价值。 接着,文中深入探讨了两种基于不同国密标准的加法同态加密方案。一种是基于SM2椭圆曲线密码体制的设计与实现;另一种则是利用SM9身份证书体制构建的方法。这两种方法的安全性均建立在DDH困难问题之上,并已被证明满足IND-CPA安全性的要求。 从性能角度来看,实验数据显示,在相同的密钥长度下,采用国密SM2的加法同态加密方案相比经典的Exp-ElGamal和Paillier算法具有更快的解密速度。具体而言,其耗时仅为前者的大约35%,后者大约18%;而基于SM9的设计则分别节省了约67%及84%的时间。 综上所述,本段落提出了一种新型加法同态加密方案,并通过理论分析和实验验证证明了它的安全性与效率。该技术有望在数据聚合、安全多方计算以及联邦学习等多个领域得到广泛应用,进一步推动网络空间的安全自主可控发展进程。
  • 公开及其实现.djvu
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    本书深入探讨了公开密钥加密算法的基本原理、发展历程及当前应用,并提出了一系列提高其计算效率的方法和技术。适合密码学研究者和安全技术开发者阅读。 这本书由国内作者撰写,主要介绍公钥密码算法(包括椭圆曲线密码算法),提供了各种密码算法的高效实现方法。根据书中的指导,读者可以方便快捷地构建所需的公钥系统。本书适合计算机通信、密码学及应用数学领域的科研人员参考,并可作为研究生教材使用。 目前网上流传有两个版本:一个为.pdf格式,扫描质量较差;另一个是.pdg格式,虽然图像清晰度较高但阅读体验不佳。因此,本人采用.pdg版文档并通过BooX Viewer及其他软件将其转换成.djvu格式,该版本便于阅读且可能是当前网上的最佳选择。然而,在转换过程中可能会在每页出现一个随机的小圆圈(不影响实际内容的查看)。如果有办法可以去除这些小圆圈并告知我,则十分感谢。
  • HElib
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    HElib是一款实现全同态加密(FHE)技术的开源软件库,允许在密文上进行复杂的计算操作而不先解密数据,保障了数据的高度隐私和安全。 这是IBM用C++编写的全同态加密库HElib,支持加、减、乘的全同态加密操作。有了这些基本操作,我们可以实现各种形式的计算,并将全同态加密技术应用于各个行业的安全领域。
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    全同态加密技术允许在密文上进行各种计算操作,而不需先解密数据。本文将介绍全同态加密的基本原理及其实现的具体算法。 全同态加密算法的实现需要在Linux环境下进行,并且要安装gcc、g++以及gmp库。
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    本文档深入探讨了Paillier半同态加密算法的工作原理,并介绍了其实现优化的方法及其在实际场景中的广泛应用。 Paillier半同态加密算法的原理、高效实现方法及其应用。