基於秘密分享的信息安全協定

內容簡介

本書主要介紹基於秘密分享的信息安全協定。本書研究的安全協定包括：安全群組通信、微支付協定、電子彩票協定、網際網路彩票協定、電子投票協定以及智慧型電網中的輕量級通信協定等。書中部分章節的內容已經過同行的嚴格審查，部分內容曾發表在IEEE Transactions on Computers, [JP2]Security and Communication Networks, International Journal of Communication [JP] Systems 等期刊，部分章節的內容未曾公開發表過。

本書適合通信及信息安全、套用數學等專業高年級本科生和低年級研究生使用。

前言

近年來，隨著網路技術的發展，網路數據的安全性遭受到了嚴重的威脅。為了保障數據的安全性和可靠性，提高信息系統的效率，信息安全協定相關領域的研究工作得到了前所未有的重視，這既是機遇又是挑戰。信息安全協定對於保障信息系統的安全高效運行具有重要的作用。不同的信息系統對於安全的需求程度也不盡相同，有的協定希望實現具有信息理論意義上的安全性，比如電子投票協定；有的對效率性要求更高，比如微支付協定，即使安全性保障的程度有所降低，但如果能換取更低的通信、存儲及計算負擔，則也可接受，也更能符合現實的需求；又比如，在電子彩票協定中，則希望能保障所有方同等作用的參與，並且以技術手段實現參與者的可追蹤性的驗證，從而阻止可能的合謀攻擊行為；再比如智慧型電網協定中，需要考慮雙向通信的不均衡問題，即用戶端向調度者持續傳送實時數據（稱為高頻數據），而調度者則根據實時數據向用戶端傳送調度指令（顯然調度指令的頻次要遠少於前者，被稱為低頻數據）。在信息系統的運行中，如何保證數據的高效安全傳輸，是值得研究的內容。為了實現信息系統的安全性，本書以Shamir的秘密分享為基礎，設計了一系列的安全協定。以Shamir秘密分享為基礎的原因主要有兩點：一是簡單高效，二是具有信息理論意義上的安全性。本人一直都從事密碼分析與破譯、信息安全教學與科研等方面的工作，積累了一定的經驗，也有過不少關於失敗的切身體會。本書的內容，是對過去數年研究工作的小結，部分內容已經得到業內同行的認可，也有部分內容是最新的研究成果。回頭看，還是覺得受益頗多，惟願與志同者分享。值本書出版之際，感謝各位前輩，尤其是美國密蘇里大學韓亮（Lein Harn）教授、台灣逢甲大學張真誠（Chin chen Chang）教授、澳大利亞臥龍崗大學穆怡(Yi Mu)教授，對本人研究工作的悉心指點與提攜，也感謝各位業內同行的關心與支持。限於時間和篇幅，書中若有不妥之處，懇請同行和讀者給予批評和指正。

著者

2015年3月

作者簡介

本書作者劉憶寧，男，1973年11月生，博士，副教授。1995年畢業於解放軍信息工程學院套用數學系，分配至61726部隊從事信息安全研究工作。2002年轉業，先後在中國地質大學（武漢）、桂林電子科技大學從事信息安全教學科研工作，其間於2003年在華中科技大學獲得計算機軟體與理論碩士學位，2007年在湖北大學獲得基礎數學博士學位。近年來，主要研究基於秘密分享的信息安全協定，包括：群組通信安全協定、電子投票協定以及智慧型電網中的安全通信協定等，部分成果發表於IEEE Transactions on Computers, Security and Communication Networks, International Journal of Communication Systems, International Journal of Computer Mathematics等SCI期刊。本專著由國家自然科學基金（61363069）、廣西自然科學基金（2014GXNSFAA118364）、廣西高等學校高水平創新團隊及卓越學者計畫、桂林電子科技大學創新團隊資助出版。

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