NTRU

摘要： The purpose of this article is to extend the theory of circulant matrix to general ideal matrix, and to construct more general NTRU cryptosystem combined with the  Φ-cyclic code. To understand our construction, first we discuss a more general form of the ordinary cyclic code, namely  Φ-cyclic code, which firstly appeared in [1] and [2], thus we give a more generalized NTRUEncrypt by replacing finite field with real number field R.

摘要： 传统的委托计算需要额外开销验证计算结果的正确性,导致委托计算效率较低、开销较大.针对此问题,结合博弈论与理性信任建模(rational trust modeling,简称RTM)的思想,提出了基于理性信任模型的理性委托计算协议.通过设置恰当的效用函数,激励计算方诚实执行协议,以此来保证计算结果的可靠性.首先,基于理性信任建模的思想构造理性信任模型,将服务器的生存周期作为效用函数的参数,设计满足委托计算参与者利益的效用函数,并分析协议中参与者的行为策略,当参与者采取"诚实"策略时,可以得到理性委托计算的纳什均衡点;其次,利用改进的NTRU(number theory research unit)公钥密码体制实现速度快、安全性高、具有抵抗量子计算攻击的能力的优点,结合Pedersen承诺方案,设计理性委托计算协议;最后,从正确性、安全性与性能这3个方面对协议进行分析,并通过实验证明生存周期对参与者效用的影响.结果表明,该协议可有效保证计算结果的可靠性.

摘要： 密钥更新是对抗密钥泄露的有效方法.现有加密去重系统大多基于消息锁加密实现,拥有相同数据的多个用户共享同一加密密钥,某一用户更新密钥时其他数据所有者需同步该更新,这将引起较大的计算和通信开销.针对这一问题,提出了一种基于AONT和NTRU的密钥更新方案,设计了一个AONT的变体以解决多用户密钥更新时的同步问题,引入了一种基于NTRU的代理重加密方案以降低密钥更新过程中的系统通信开销和客户端计算开销.效率分析与实验结果表明,所提方案与现有方案相比具有更高的加解密效率,显著降低了密钥更新过程中的时间开销.

摘要： NTRU(number theory research unit)作为基于格公钥密码体制的经典分支,具有实用性强、尺寸小、计算速度快的优势,在第三轮NIST后量子密码算法标准化的评估中成功入围.自2015年Nu?ez提出第一个基于NTRU的代理重加密方案以来,如何构造可证明安全的高可用性NTRU代理重加密方案,成为NTRU代理重加密体制研究发展的重难点问题.本文首先基于BI-NTRU-LPR公钥加密方案构造了单密钥的IND-CPA安全的NTRU公钥加密变体,与目前已有的NTRU变体相比私钥尺寸更小.基于此变体设计了在标准模型下可证明安全的新型NTRU代理重加密方案,其IND-CPA安全性可以归约到D-RLWE困难问题,进一步完善了NTRU代理重加密体制.新方案较目前格上基于LWE的代理重加密方案,密钥尺寸小,结构简洁,计算复杂度低,是一个单向、多跳、抗合谋攻击的高可用性代理重加密方案.

摘要： NTRU作为近期NIST征集的后量子密码算法之一,分析其量子安全性具有重要意义.2015年,Fluhrer基于Grover搜索算法给出对NTRU公钥密码的量子攻击.在乘积多项式模式下,该攻击对小系数多项式私钥f_(1)f_(2)的搜索具有平方加速效果.然而,该攻击不仅需要一个强量子Oracle假设,且需要在Grover叠加查询过程中多次维护一个指数大的列表.针对此问题,本文发现Claw-Finding量子算法对NTRU密码具有同样的攻击效果.然而,原Claw-Finding算法中针对的函数输出值为单比特,不适用于分析NTRU.本文对原Claw-Finding算法进行修改,即当访问的两个函数输出为比特串时,算法依然可以找到Claw.基于此,本文给出在私钥搜索方面具有平方加速的量子攻击算法,避免了强量子Oracle的假设,且不需要维护指数大的列表.最后,本文给出所提量子攻击与Fluhrer攻击方法的比较.

摘要： NTRU(number theory research unit)具有抗量子计算攻击、加解密速度快、安全性高的特点,非常适合用于无线保密数据网、认证系统等业务.结合可逆信息隐藏技术,提出一种基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法.首先利用差值扩展算法完成对图像像素的预处理;然后使用NTRU算法对图像像素进行加密,利用NTRU算法的加法同态性质在密文中嵌入信息,嵌入的信息得到NTRU算法加密的安全性理论保证;解密与信息提取后,利用差值扩展算法的特点可逆恢复出图像像素.采用图像的直方图及方差、信息熵、相邻像素的相关性等统计学方法,论证了在密文中嵌入信息的不可感知性.仿真实验结果表明,该算法既能实现嵌入信息后密文的正确解密,又能无损提取秘密信息,平均嵌入率可达到0.5 bit/pixel.

摘要： 当前有关多密钥全同态加密的研究仍存在很多问题有待解决,如现有多密钥全同态加密方案的构造方法较为复杂;在云计算环境下,用户端的计算开销较大.针对上述问题,利用工具向量(gadget vector)和比特分解(bit decomposition)技术,提出了一个基于NTRU的层级多密钥全同态加密方案,并给出了噪声增长与安全性的分析.该方案可以将之前方案中在同态运算阶段应用的重线性化(relinearization)技术或密文扩张过程移除,进而在生成参数和密钥时无需生成运算密钥(evaluation key)或密文扩张所需的公共参数.同时,可以证明能够利用Gentry的bootstrapping定理将该方案转化为完全的多密钥全同态加密方案.此外,该方案允许加密一个环中元素而不仅是1比特,从而可以利用中国剩余定理将该方案转化为支持批处理的多密钥同态加密方案.该方案与现有多密钥同态加密方案对比结果显示,该方案更加简洁,用户端的计算开销相对较低.

摘要： 异构签密是为了解决不同的密码体制之间的安全通信.然而目前构造的异构签密方案的安全性都是基于传统数论困难问题.由于近些年来量子计算机技术的大力发展,使得传统密码体制的安全性受到巨大威胁.为了抵抗量子计算攻击,基于NTRU格设计是从传统PKI公钥密码体制到身份公钥密码体制(TPKI-to-IDPKC)的异构签密方案,而且在随机预言机模式下证明了方案的安全性.该方案与现有的格上异构签密方案相比密钥更小,效率更高.

摘要： 本文提出了—种基于NTRU公钥密码体制的数字签名方案，详细描述了该数字签名方案的密钥生成、数字签名生成以及数字签名的验证。该方案在密钥大小、公钥大小和验证签名的速度方面与NTRUSign数字签名方案相同，但是在生成签名的速度方面，我们的签名方案快于NTRUSign数字签名方案。

摘要： 本文提出了—种基于NTRU公钥密码体制的数字签名方案，详细描述了该数字签名方案的密钥生成、数字签名生成以及数字签名的验证。该方案在密钥大小、公钥大小和验证签名的速度方面与NTRUSign数字签名方案相同，但是在生成签名的速度方面，我们的签名方案快于NTRUSign数字签名方案。

摘要： 本文提出了—种基于NTRU公钥密码体制的数字签名方案，详细描述了该数字签名方案的密钥生成、数字签名生成以及数字签名的验证。该方案在密钥大小、公钥大小和验证签名的速度方面与NTRUSign数字签名方案相同，但是在生成签名的速度方面，我们的签名方案快于NTRUSign数字签名方案。

摘要： 本文提出了—种基于NTRU公钥密码体制的数字签名方案，详细描述了该数字签名方案的密钥生成、数字签名生成以及数字签名的验证。该方案在密钥大小、公钥大小和验证签名的速度方面与NTRUSign数字签名方案相同，但是在生成签名的速度方面，我们的签名方案快于NTRUSign数字签名方案。

摘要： 对于大整数n，提出判断模数m的n阶线性同余方程组是否有解并在有解时求出解的快速算法，算法的时间复杂度仅为O(n2)次模m乘法，优于现有快速算法的O(n22.81)次模m乘法时间复杂度。NTRU密码体制是当今最先进、最高效的公钥密码方案之一，但由于多项式截断环上的乘法逆元素不一定存在，给构造私钥造成一定困难。应用本快速算法可以快速地生成NTRU密码体制的私钥。结论可用于信息检索与分析、多媒体内容安全领域。

摘要： 对于大整数n，提出判断模数m的n阶线性同余方程组是否有解并在有解时求出解的快速算法，算法的时间复杂度仅为O(n2)次模m乘法，优于现有快速算法的O(n22.81)次模m乘法时间复杂度。NTRU密码体制是当今最先进、最高效的公钥密码方案之一，但由于多项式截断环上的乘法逆元素不一定存在，给构造私钥造成一定困难。应用本快速算法可以快速地生成NTRU密码体制的私钥。结论可用于信息检索与分析、多媒体内容安全领域。

摘要： 对于大整数n，提出判断模数m的n阶线性同余方程组是否有解并在有解时求出解的快速算法，算法的时间复杂度仅为O(n2)次模m乘法，优于现有快速算法的O(n22.81)次模m乘法时间复杂度。NTRU密码体制是当今最先进、最高效的公钥密码方案之一，但由于多项式截断环上的乘法逆元素不一定存在，给构造私钥造成一定困难。应用本快速算法可以快速地生成NTRU密码体制的私钥。结论可用于信息检索与分析、多媒体内容安全领域。

摘要： 对于大整数n，提出判断模数m的n阶线性同余方程组是否有解并在有解时求出解的快速算法，算法的时间复杂度仅为O(n2)次模m乘法，优于现有快速算法的O(n22.81)次模m乘法时间复杂度。NTRU密码体制是当今最先进、最高效的公钥密码方案之一，但由于多项式截断环上的乘法逆元素不一定存在，给构造私钥造成一定困难。应用本快速算法可以快速地生成NTRU密码体制的私钥。结论可用于信息检索与分析、多媒体内容安全领域。

摘要： 对于大整数n，提出判断模数m的n阶线性同余方程组是否有解并在有解时求出解的快速算法，算法的时间复杂度仅为O(n2)次模m乘法，优于现有快速算法的O(n22.81)次模m乘法时间复杂度。NTRU密码体制是当今最先进、最高效的公钥密码方案之一，但由于多项式截断环上的乘法逆元素不一定存在，给构造私钥造成一定困难。应用本快速算法可以快速地生成NTRU密码体制的私钥。结论可用于信息检索与分析、多媒体内容安全领域。

摘要： 对NTRU及矩阵NTRU公钥密码体制分别进行了改进.NTRU的改进算法在密钥生成阶段不要求f可逆,因而密钥生成速度更快.矩阵NTRU的改进方案取消了矩阵NTRU中要求矩阵可交换的要求,因而矩阵NTRU的改进方案更为简洁.这两个改进方案在保持原始算法数学描述简单、加解密速度快等优点的同时,还避免了解密失败的问题.

摘要： 本发明属于信息安全和隐私保护领域，具体涉及具有快速同态运算过程NTRU型多密钥全同态加密方法，包括以下步骤：步骤一：对DHS16方案进行优化，构造一个单密钥全同态加密方案；步骤二：利用LATV12方案中多密钥全同态加密方案的构造方法，将步骤一中的高效的单用户全同态加密方案转化为多密钥全同态加密方案；步骤三：在步骤二中多密钥全同态加密方案的基础上，构造独立的分布式解密过程，并在此基础上构造两轮MPC协议；本发明能够被有效应用于云计算环境下多用户间的安全多方计算，具备机密性、密文可用性、抗合谋攻击性、抗量子攻击、允许参与用户独立解密等优良特性。

摘要： 本发明公开了一种基于NTRU的QR码加密解密方法，具有抗Shor算法攻击的特点，且速度快和安全性高，能进行数字签名。该方法可以应用于重要证件证书防伪、票据防伪以及物品的追溯等各个领域，满足不同领域用户信息加密解密的需求。通过使用本方法，商家可以使用基于NTRU的加密解密方法在QR码中加密商品的重要信息，用户使用特定智能手机扫码软件进行QR码的解码检验，即可验证产品真伪，获得详细的商品官方信息内容。该方法能让用户通过智能手机扫描QR码识别追溯商品信息，借助基于物联网的QR码防伪应用，从技术上斩断假货的流通途径。

摘要： 本发明公开了基于NTRU同态加密的数据隐私保护深度学习方法。本发明采用一种NTRU同态加密的方法来加密深度学习中感知器学习过程中的训练数据、测试数据、标签值以及权重向量，并在这些数据加密的情况下来训练预测模型，确保用户数据的隐私性和安全性。这种同态加密技术相比于一般同态加密技术因其所用多项式次数较低而具有较好的实用性，基于这种隐私保护下的感知器学习可以推广到多层的神经网络，实现深度学习过程中的数据隐私保护。

摘要： 本发明涉及通信领域，基于边缘计算的电力物联网络终端NTRU安全接入方法，在初始化化阶段，由系统HSS服务器发布完全认证所需要的数据信息。当电力物联网络终端设备需要发起通信时要向边缘计算MME服务器发送认证信息。边缘计算MME服务器接收到信息后通过计算比对判断电力物联网络终端设备接入是否合法，再返回认证信息。接收到边缘计算MME服务器的认证信息后，电力物联网络终端设备将本地信息与其比对，比对成功则建立电力物联网络终端设备与边缘计算MME服务器之间的加密安全信道。

摘要： 本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种多项式乘法的加速方法及装置、NTRU加解密加速方法及装置，该多项式乘法的加速方法包括：设置多个乘法器，通过多个乘法器生成乘法结果并输入该乘法结果至同一加法器中，每当加法器根据多个乘法器的乘法结果生成一个加法结果时，将数组b＝[b0,b1,b2…bN‑1]中各元素的当前排列顺序后向循环移动一位后分别输入至对应乘法器的第二输入端，以供加法器生成下一加法结果，并直至加法器生成N个加法结果为止。本发明能够提升多项式乘法的运算速度，从而提升NTRU加解密过程的效率。

摘要： 一种NTRU密钥生成的方法和终端设备，用以解决终端使用应用程序通信的安全性较低的问题。本申请实施例中，终端设备在确定基于一应用程序进行通信时，获取密钥参数，其中密钥参数包括下列参数的部分或全部：预先存储在硬件安全存储区的参数、用户输入的参数、应用程序的属性参数；之后，终端设备根据所述密钥参数和预设的密钥生成算法，生成对应应用程序的公钥和私钥。采用本发明实施例的方式，只有在需要进行通信时，才生成密钥，密钥生成的方式为即时的生成方式，密钥不需保存，可保证密钥的安全性；同时生成的密钥参数中包含有预先存储的参数、用户输入的参数和应用程序的属性参数，这几种参数不易被获取，也可提高生成的密钥的安全性。

摘要： 本发明属于信息网络安全领域，具体涉及一种基于NTRU的天地一体化网络匿名接入认证方法；包括：终端设备与卫星分别向网络控制中心注册信息；用户登陆UE；UE基于NTRU算法计算UE接入认证请求消息并向卫星发送接入认证请求消息；卫星向网络控制中心转发接入认证请求消息；网络控制中心计算接入认证请求响应并向卫星发送接入认证请求响应；卫星基于NTRU加密体制计算星地接入认证请求响应并向UE发送星地接入认证请求响应；UE接收星地接入认证请求响应并完成接入认证；本发明基于非对称NTRU加密体制，设计了能够抵御量子攻击的匿名接入认证方法对终端设备进行认证，能降低卫星的存储和计算开销，同时提高系统的安全性。

摘要： 本发明涉及一种基于NTRU格的区块链招标技术，属于区块链应用技术领域。本发明基于格理论，安全性规约至APPR‑CVP问题，具有良好的抗量子攻击性，难以进行伪造和篡改，能够有效地保证信息的可信性。本发明实现了招标时间的可协调性，不再需要统筹规划招标日，实现了竞标单位的高效竞标和灵活参与，以及招标单位的高效招标。本发明实现了招标过程的公开透明，减少了信息差，有利于实现招标过程的公平公正。能够促进竞标单位不断加强自身实力，帮助招标单位达到寻求目标单位的目的。本发明能够快速定位招标过程，在审查和责任界定时，提高了效率和不可抵赖性，促进了公平公正。

摘要： 本发明涉及通信领域，一种基于时间信息的物联网动态NTRU接入认证方法，包括如下步骤：系统用户HSS服务器发送初始化信息，电力物联网络终端设备使用带有MD5函数的NTRU安全加密算法加密形成包含时间信息的认证信息，并发送给边缘计算MME服务器，边缘计算MME服务器接收到认证信息后计算三个相邻时间点的MD5函数以实现系统同步，边缘计算MME服务器使用MD5函数计算得到返回认证信息，电力物联网络终端设备对边缘计算MME服务器的返回认证信息与本地信息进行对比验证，验证成功则建立加密安全信道。

摘要： 本发明涉及通信领域，基于边缘计算的电力物联网络终端NTRU安全接入方法，在初始化化阶段，由系统HSS服务器发布完全认证所需要的数据信息。当电力物联网络终端设备需要发起通信时要向边缘计算MME服务器发送认证信息。边缘计算MME服务器接收到信息后通过计算比对判断电力物联网络终端设备接入是否合法，再返回认证信息。接收到边缘计算MME服务器的认证信息后，电力物联网络终端设备将本地信息与其比对，比对成功则建立电力物联网络终端设备与边缘计算MME服务器之间的加密安全信道。