《隨機噪聲信道在緊耦合秘密共享中的套用研究》是依託中國科學技術大學，由苗付友擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：隨機噪聲信道在緊耦合秘密共享中的套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：苗付友
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
(t,n)-門限秘密共享（(t,n)-SS）是一種基本的密碼學工具，在網路安全協定中有著廣泛的套用。但是現有方案無法有效解決(t,n)-SS在秘密恢復階段遇到的非法參與者攻擊(IP攻擊)以及信道破解攻擊(CC攻擊)；本項目擬首先將資訊理論中的有噪信道模型作為構造(t,n)-SS方案的新工具，在秘密恢復過程中利用隨機噪聲信道對所有參與者進行綁定，建立緊耦合秘密共享((t,n)-TOSS), 為應對IP和CC攻擊提供有效的秘密共享模型。其次，擬分別在非互動與互動環境下對非理想和理想的緊耦合秘密共享方案進行研究，分析並驗證其抵禦IP和CC攻擊的能力；進而提出通用的緊耦合秘密共享方案構造方法。最後，本項目擬將具體的緊耦合秘密共享算法套用於多秘密共享、組認證以及安全多方計算等協定中，從而賦予它們新的安全特性，通過實際套用展示並證明其對兩種攻擊的有效性。
結題摘要
本項目針對當前門限秘密共享方面普遍面臨的非法參與者（IP）攻擊與信道破解（CC）攻擊，在資訊理論中的信道噪聲模型與信道容量理論指導下，建立了緊耦合秘密共享模型，並基於此模型分別構造了緊耦合單秘密共享方案、緊耦合多秘密共享方案以及緊耦合多組秘密共享方案。分析表明這些秘密共享方案均能有效防範IP攻擊，並將抵禦CC攻擊的能力由傳統的(t,n)門限秘密共享方案的t/2提高到了m/2，其中m為參與秘密恢復的實際人數，m≥t。達到了預期安全指標。基於上述方案，我們通過隨機化組件方法，構建了一些具有獨特安全特性的套用方案、申請了相應的專利。這些方案包括：三個組認證方案、一個主動秘密共享方案、一個組密鑰協商方案、一個組密鑰分發方案以及兩個一般訪問結構方案。完成了項目的預定研究目標。在完成研究目標的基礎上，我們繼續在秘密共享方面開展了相應的深入研究，形成了三個主要成果：（1）基於多項式環構建了一個高效的基於中國剩餘定理的理想秘密共享方案，該方案對於非授權訪問者信息泄露為0，信息率為1；該方案為基於中國剩餘定理的秘密共享方案實用化奠定了核心算法基礎，同時揭示了經典的Shamir方案是本方案的特例。（2）在非歐幾里德環上構建了秘密共享方案。該成果不僅拓展了秘密共享的構建方法，同時也為揭示秘密共享方案間的聯繫奠定了算法基礎。同時該方案還提出了非歐幾里得環上的非疊代中國剩餘定理算法，拓展了中國剩餘定理的套用範圍。（3）在量子秘密共享方面，提出了一類基於序列通信模型的量子秘密共享方案：基於2-level單量子比特系統和d-level單量子系統構建了兩個量子秘密共享方案，並以此為基礎提出了一個可驗證量子秘密共享方案。
