《基於混沌最佳化蟻群安全曲線選擇的輕量ECC算法研究》是依託上海大學，由王潮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於混沌最佳化蟻群安全曲線選擇的輕量ECC算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王潮
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
輕量級密碼是國際密碼新概念，源於RFID、WSN、NFC等資源有限的無線通信新技術安全挑戰。傳統密碼十分關注安全性，對複雜環境實用性關注不夠，目前輕量級密碼採用流密碼和分組密碼改良，存在不能提供簽名認證和大規模網路密鑰管理等缺陷。亟待研究輕量級公鑰密碼。.具有指數級破譯時間的ECC是國際密碼前沿熱點，被認為是安全強度最高且速度較快，較適合構造輕量級公鑰密碼。現有幾種安全曲線選擇算法存在時間複雜度較高等問題，困擾ECC實用安全。.本課題研究輕量級ECC密碼，將比現有ECC提高30%加解密速度。採用蟻群算法加速階n含有大於2的160次方素因子的安全曲線選擇，抵禦常見攻擊。擬通過混沌算法最佳化蟻群算初始點選擇，採用馬爾科夫和遺傳算法最佳化分支定界算法，改進蟻群算法搜尋進程，採用模擬退火等算法加速循環避免早熟。.本研究具有科學探索意義，為安全曲線快速選擇提供非傳統密碼學新思路，為ECC實用化提供基礎。
結題摘要
國際上輕量級密碼是一個較新的概念，其需求源於RFID、WSN、NFC等資源有限的無線通信新技術因其開放的無線信道所引發的安全問題，傳統密碼設計對安全性十分關注，但是對複雜環境的實用性關注不夠。研究輕量級公鑰密碼體制是亟待解決的問題。 作為國際密碼前沿熱點，由於有限群的階n含有大於2160素因子時的破譯時間複雜度是指數級，ECC被認為是安全強度最高且速度較快的公鑰密碼體制，較適合構造輕量級公鑰密碼。有必要探索改進ECC階的計算、安全曲線選擇和輕量級ECC算法設計等公認的難題。 本課題在選題方面意義： 1、 本課題的選題較早。輕量級密碼的研究得到自然科學基金委支持，較863、973等相關課題指南發布早了3年。輕量級密碼研究也針對工業控制安全需求，較工信部下發檔案推進工業控制安全早了2年半。 2、 本課題的理論研究來源於實踐需求的凝練，輕量級公鑰密碼體制的研究成果正在上海市智慧型電網產業聯盟項目中進行進一步的套用研究。本課題取得成果： 1、 提出一種輕量級ECDSA算法，將驗證簽名與產生簽名時間之比從2倍降低到約1.2倍，減少約40%。 2、 提出一種輕量級ECC加密算法，具有更快的計算速度並能有效的抵禦時間攻擊和能量攻擊算法，對提高ECC在CBTC等無線通信系統的實現效率有一定意義。 3、 基於演化密碼思想提出Koblitz安全曲線產生新方法，利用隱馬爾科夫模型（HMM）預測跡向量解決基點計算難題，完成F(22000)以內Koblitz安全曲線的產生實驗，產生的安全曲線NIST推薦的安全曲線具有相同安全準則，基域範圍、曲線規模和產生效率均超過美國NIST公開報導參數。可提供的安全曲線基域和基點最高超過1900bit，遠超過美國NIST公布的571bit。在NIST公布的F(2163)~ F(2571)範圍之間還有新的安全曲線發現。 4、 提出一種結合楊輝三角算法和Weil定理求階算法的新算法，解決了多項式求解的複數運算和精度問題這一制約Weil定理實現特徵為小素數 的橢圓曲線求階難題。 5、 早期CM算法採用Hilbert多項式求解j不變數，由於其超大係數以及運算量，使得CM算法一直停留在理論研究上。通過引入演化算法對Weber多項式計算的改進，大大加速了採用CM算法產生大素數域安全曲線的效率。 6、 驗證演化密碼在公鑰密碼設計的成功實踐。
