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调整因子加密的可变轮保留格式加密方案TEVRFPE
1
作者 程朝辉 任飞 《密码学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期766-779,共14页
保留格式加密(format-preserving encryption,FPE)可以保证明文消息加密后形成的密文和明文具有相同的格式,即明密文具有相同的取值域.FPE是个人信息去标识化的重要工具.基于推广的Feistel结构结合可调分组加密构造FPE是一种广泛使用的... 保留格式加密(format-preserving encryption,FPE)可以保证明文消息加密后形成的密文和明文具有相同的格式,即明密文具有相同的取值域.FPE是个人信息去标识化的重要工具.基于推广的Feistel结构结合可调分组加密构造FPE是一种广泛使用的方法.针对这类机制,Bellare等提出了一种利用可调分组加密使用的调整因子的通用攻击方法.另外,针对特定FPE机制例如FF3、FF3-1等,选择特定格式的调整因子的攻击可显著降低机制的安全性.为了达到规定的安全级别,美国国家标准协会在ANSI X9.124-1中要求循环多次调用FPE加密小域上的消息.基于FF3-1,本文报告一种调整因子加密的轮数可变保留格式加密方案:tweak-encrypted variable-rounds FPE(TEVR-FPE).该方案对FF3-1进行5个安全性增强,包括根据明文消息长度动态选择加密轮数,对调整因子填充并进行分组加密后再将其密文用于112比特以下消息加密过程的轮函数,对消息分割时保证右部不短于左部提高整体消息还原的复杂性等.分析显示新方案可抵抗已知的攻击,并且在满足规定安全强度的情况下,TEVR-FPE在多个常用消息域上相对于X9.124-1规定的循环多次执行FF1/FF3-1加密的方法在性能上都具有优势. 展开更多
关键词 FPE FF1 FF3 FF3-1 FEISTEL结构 保留格式加密
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保留格式加密技术研究 被引量：18
2
作者 刘哲理 贾春福 李经纬 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期152-170,共19页
围绕基本构建方法、加密模型和安全性等方面,对保留格式加密(format-preserving encryption,简称FPE)的研究现状进行了综述.在基本构建方法方面,介绍了Prefix,Cycle-Walking和Generalized-Feistel方法的工作原理及适用范围;在加密模型方... 围绕基本构建方法、加密模型和安全性等方面,对保留格式加密(format-preserving encryption,简称FPE)的研究现状进行了综述.在基本构建方法方面,介绍了Prefix,Cycle-Walking和Generalized-Feistel方法的工作原理及适用范围;在加密模型方面,分析了FPE模型或方案所呈现的构造特点,介绍了典型模型的工作原理,总结了Feistel网络的类型及其在FPE中的应用情况;在安全性方面,描述了保留格式加密的安全目标及相关的游戏模型,分析了各安全目标之间的关系.最后介绍了保留格式加密的应用领域,指出性能、完整性认证以及FPE在数据库加密应用中如何对密文进行范围查询、算术运算将是进一步需要解决的问题.这些研究工作将对保留格式加密的研究起到一定的促进作用. 展开更多
关键词 保留格式加密 排序后加密 FEISTEL网络 安全目标 保序加密 秘密同态
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保留格式加密模型研究 被引量：13
3
作者 刘哲理 贾春福 李经纬 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期184-190,共7页
对保留格式加密(FPE,format preserving encryption)进行了研究,指出加密模型的设计思想正向如何降低问题域的复杂性发展;提出了编码后加密(CtE,coding-then-encipher)的新模型,描述了工作原理及算法,分析了安全性;最后提出了CtE模型在c... 对保留格式加密(FPE,format preserving encryption)进行了研究,指出加密模型的设计思想正向如何降低问题域的复杂性发展;提出了编码后加密(CtE,coding-then-encipher)的新模型,描述了工作原理及算法,分析了安全性;最后提出了CtE模型在charsn域内的一个应用方案,介绍了使用的编解码算法,分析了其效率。 展开更多
关键词 保留格式加密 排序后加密 编码后加密 随机基准值加密
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流式网络图像的保留格式加密 被引量：2
4
作者 刘哲理 李敏 +1 位作者 游晓莺 贾春福 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1263-1268,共6页
根据流式网络图像(PNG)图像的压缩过程和格式要求,提出了基于保留格式加密的PNG图像的格式兼容加密方案.该方案在图像压缩之前,对各种类型的PNG图像采用不同的加密算法,实现对像素矩阵的保留格式加密.探讨了该方案在PNG图像的退化和保... 根据流式网络图像(PNG)图像的压缩过程和格式要求,提出了基于保留格式加密的PNG图像的格式兼容加密方案.该方案在图像压缩之前,对各种类型的PNG图像采用不同的加密算法,实现对像素矩阵的保留格式加密.探讨了该方案在PNG图像的退化和保密两个方面的应用,通过实验对加密效率进行了分析.实验表明,该方案能够有效地实现对PNG图像的退化和保密,并具有较高的效率. 展开更多
关键词 格式兼容加密 保留格式加密 PNG图像 退化 保密
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基于改进保留格式加密的民航旅客数据脱敏方法 被引量：9
5
作者 顾兆军 蔡畅 王明 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2021年第5期39-47,共9页
文章提出逆推检验法和瑕疵度指标,以量化和检验脱敏后数据的关联性。同时提出消除基于保留格式加密的数据关联性敏感子段模型,通过计算各个子段之间的关联性并设置阈值消除关联性,筛选合理的脱敏子段。理论分析和实验结果表明,改进后保... 文章提出逆推检验法和瑕疵度指标,以量化和检验脱敏后数据的关联性。同时提出消除基于保留格式加密的数据关联性敏感子段模型,通过计算各个子段之间的关联性并设置阈值消除关联性,筛选合理的脱敏子段。理论分析和实验结果表明,改进后保留格式加密方法脱敏的数据的瑕疵度降低,在有效降低数据泄露风险的同时保证了数据的可用性。 展开更多
关键词 数据脱敏 保留格式加密 关联性 瑕疵度
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SM4-FPE:基于SM4的数字型数据保留格式加密算法 被引量：8
6
作者 陈佳 彭长根 +2 位作者 樊玫玫 丁红发 赵园园 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第6期1274-1279,共6页
保留格式加密算法能在加密的同时保证明文和密文格式相同.现有保留格式加密算法以国际分组密码算法为基础设计,且效率有待改进.提出一种基于我国商用分组密码算法SM4的数字型数据的保留格式加密算法.通过对数字型特征数据进行分段处理后... 保留格式加密算法能在加密的同时保证明文和密文格式相同.现有保留格式加密算法以国际分组密码算法为基础设计,且效率有待改进.提出一种基于我国商用分组密码算法SM4的数字型数据的保留格式加密算法.通过对数字型特征数据进行分段处理后,利用平衡Feistel结构或非平衡Feistel结构进行轮运算和模运算,在每轮轮运算中用SM4加密截断实现F函数功能,并对分段加密结果组合后的密文进行校验得到加密后的保留格式密文.所提出的算法能正确实现保留格式加密,扩展了SM4的应用,且通过减少Cycle-Walking的使用提高算法效率.安全性分析表明,提出的算法与SM4安全性相当. 展开更多
关键词 SM4 保留格式加密 数字型数据 平衡Feistel 非平衡Feistel
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保留格式加密技术在民航信息系统数据处理中的应用研究 被引量：17
7
作者 刘俊 李泽昊 +1 位作者 苏国宇 李婧雯 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第B06期571-576,共6页
采用保留格式加密技术加密航班信息、旅客信息、客票信息等民航信息系统数据,选取简单、有效的FF1算法和FF3算法以及更为灵活的混合格式加密算法IFX,采取高位偏移、变长格式、数值间接映射、以数据库的id号为随机因子等策略优化扩展算... 采用保留格式加密技术加密航班信息、旅客信息、客票信息等民航信息系统数据,选取简单、有效的FF1算法和FF3算法以及更为灵活的混合格式加密算法IFX,采取高位偏移、变长格式、数值间接映射、以数据库的id号为随机因子等策略优化扩展算法功能。在保证信息安全性、完整性和真实性的同时,保留民航信息系统数据的内在格式,支持在不解密数据的条件下实现对数据的统计分析,降低数据泄露的风险。 展开更多
关键词 保留格式加密 混合格式加密算法 航班信息加密
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一种数值型的保留格式加密算法 被引量：2
8
作者 王浩 张永平 +1 位作者 李同寒 樊林畅 《信息安全研究》 CSCD 2023年第8期745-753,共9页
对保留格式加密(formatpreserving encryption,FPE)进行了研究,提出一种新的数值型保留格式加密算法,未使用CycleWalking,显著提高了保留格式加密算法的性能.通过明文位数确定分组长度,包括偶数长度和奇数长度,其核心思想是通过构... 对保留格式加密(formatpreserving encryption,FPE)进行了研究,提出一种新的数值型保留格式加密算法,未使用CycleWalking,显著提高了保留格式加密算法的性能.通过明文位数确定分组长度,包括偶数长度和奇数长度,其核心思想是通过构造加法群、有限域、S盒实现混淆和扩散,利用置换算法和跳过算法实现保留格式.密钥扩展算法按照明文的分组长度弹性输出,使用流密码的密钥生成器生成子密钥.用具体实例验证了所提出的算法能正确实现保留格式加密,且不同代数群运算和S盒的非线性变换增加了算法的安全性,安全性分析表明该算法可以达到实际安全性的要求.最后,将提出的算法和NIST提出的FPE算法标准FFX进行了比较,结果表明,对于FFX的一个128b的分组(32位十进制数字),所提出的算法比FFX快约30倍. 展开更多
关键词 保留格式加密 数字型 不同代数群 S盒 弹性长度分组
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基于格式保留的敏感信息加密方案 被引量：30
9
作者 张玉磊 骆广萍 +3 位作者 张永洁 张雪微 刘祥震 王彩芬 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2020年第2期236-240,共5页
格式保留加密具有加密后数据格式和数据长度不变的特点,不会破坏数据格式约束,从而降低改造数据格式的成本。分析现有敏感信息格式保留加密方案,均基于对称加密体制,存在密钥传输安全性低和密钥管理成本较高等问题。提出了身份密码环境... 格式保留加密具有加密后数据格式和数据长度不变的特点,不会破坏数据格式约束,从而降低改造数据格式的成本。分析现有敏感信息格式保留加密方案,均基于对称加密体制,存在密钥传输安全性低和密钥管理成本较高等问题。提出了身份密码环境下基于格式保留的敏感信息加密方案,与现有的格式保留加密方案相比,通信双方不需要传递密钥,通过密钥派生函数来生成加密密钥和解密密钥,利用混合加密的方式提高了敏感信息传输的安全性。并且证明了该方案满足基于身份的伪随机置换安全,在适应性选择明文攻击下具有密文不可区分性。 展开更多
关键词 格式保留加密 敏感信息 基于身份 密钥派生 混合加密
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基于k-分割Feistel网络的FPE方案 被引量：2
10
作者 李经纬 贾春福 +1 位作者 刘哲理 李敏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期62-68,共7页
基于对保留格式加密(FPE,format-preserving encryption)方案中Feistel网络构造特点的分析,针对当前使用2-分割Feistel网络构造的FPE密码分组长度范围较小的问题,提出基于k-分割type-2 Feistel网络的FPE方案,以适应各种长度数据的加密... 基于对保留格式加密(FPE,format-preserving encryption)方案中Feistel网络构造特点的分析,针对当前使用2-分割Feistel网络构造的FPE密码分组长度范围较小的问题,提出基于k-分割type-2 Feistel网络的FPE方案,以适应各种长度数据的加密需求。通过实验验证,type-2 Feistel网络可以使用较小规模伪随机函数构造各种分组长度密码,具有广泛实用性。 展开更多
关键词 保留格式加密 FEISTEL网络 type-2 FEISTEL网络
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