基于辫群公钥密码体制的密码方案研究

摘要

随着计算机网络以及通讯技术的快速发展，数字签名作为保证信息完移和身份认证的重要工具，已经成为信息安全领域的一个关键技术。
　　 量子计算机的快速发展使得基于数论问题的公钥密码体制即将面临严重的威胁。针对量子计算环境下现存的基于数论的公钥密码体制不再固若金汤的现实事实上，人们开始寻找一种新的公钥密码体制以抵抗量子攻击。在此背景下，许多非交换群已经引起了人们的注意。基于辫子群(braidgroup)的公钥密码体制便是其中最具有代表性的一类，近年来成为密码学的研究热点之一。
　　 本文重点研究了环签名、环签密和可转换的认证加密方案的签名，主要工作如下：
　　 (1)介绍了辫群密码体制的基本思想，讨论了辫群密码体制的研究目标和意义，总结了辫群密码学的发展历程和研究现状以及基于辫群的密码方案的设计方法。
　　 (2)基于辫群根问题的难解性，提出了一个基于辫群的环签名方案，该方案具有完备性，全密钥暴露下的匿名性，不可伪造性。
　　 (3)在基于环签名的基础上，提出了基于辫群密码体制的环签密方案，该方案同样满足完备性，全密钥暴露下的匿名性，不可伪造性。
　　 (4)基于辫群求根问题的难解性，提出了新的可转换的认证加密方案。此外，证明了此方案在随机预言模型下能抵抗适应性选择消息攻击以及适应性选择明文攻击。