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Olithium:基于格的无陷门在线/离线签名方案
1
作者
王后珍
段小超
+2 位作者
文嘉明
王亚辉
张焕国
《计算机学报》
北大核心
2025年第4期877-892,共16页
随着互联网和大数据时代的到来,数据在传输过程中的安全性和效率问题日益凸显。作为保障数据完整性并验证发送者身份的核心技术,数字签名显得尤为重要。与此同时,量子计算机的发展对传统的签名方案构成了巨大威胁。在这一背景下,美国国...
随着互联网和大数据时代的到来,数据在传输过程中的安全性和效率问题日益凸显。作为保障数据完整性并验证发送者身份的核心技术,数字签名显得尤为重要。与此同时,量子计算机的发展对传统的签名方案构成了巨大威胁。在这一背景下,美国国家标准与技术研究院于2023年公布了基于CRYSTALS-Dilithium算法的抗量子签名标准ML-DSA的草案。为了使其能更好地应用于海量的数据传输等场景,本文在此基础上设计了一个无陷门在线/离线签名方案,称之为Olithium。该方案允许签名者在未收到消息时(离线阶段)产生签名的一部分,并在收到消息后(在线阶段)继续完成签名。最终,能在存储空间小幅增加的前提下,将在线签名时间缩短约50%。本文还以数字证书颁发场景为例,说明该方案的现实有效性。
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关键词
后量子密码
在线/离线签名
数字证书
基于格的密码学
优化实现
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职称材料
虚拟黑盒安全的程序混淆:模型、进展与挑战
被引量：
4
2
作者
张明武
沈华
穆怡
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期2700-2718,共19页
在密码复杂性安全级别上实现程序安全保护方法,主要有两种:函数加密和程序混淆.程序混淆(program obfuscation)是一个编译器,它可将一个程序(布尔表达的电路)转化为可执行的混淆化程序,混淆后的程序与原始程序在相同输入情况下达到相同...
在密码复杂性安全级别上实现程序安全保护方法,主要有两种:函数加密和程序混淆.程序混淆(program obfuscation)是一个编译器,它可将一个程序(布尔表达的电路)转化为可执行的混淆化程序,混淆后的程序与原始程序在相同输入情况下达到相同输出功能,但无法从混淆程序中获得有关原始程序或电路的任何有用信息.程序混淆使软件代码逆项工程在密码学上是可证明困难的,可用于软件产权保护、安全外包计算以及敏感代理操作等场合,也可实现密码学领域中的重加密、不可否认加密以及对称加密转换为公钥加密等应用.目前程序混淆已受到研究人员的广泛重视,然而Barak等(Eurocrypt’01)已证明对一般电路的理想化黑盒安全是不可能的.程序混淆设计要么针对某些具体函数电路,如点函数、多点函数、超平面关系函数以及重加密功能函数等,以达到虚拟黑盒安全的构造,要么弱化安全要求获得实用性可证明安全的程序混淆方案.鉴于程序混淆在理论研究与实际应用上的重要意义,该文对程序混淆技术的系统模型、安全性、方案设计以及性能等作综述性研究和比较分析,从混淆函数电路的可能性和不可能性角度作了归纳,并对典型的函数电路混淆作了描述和探讨.对VBB安全混淆、VGB安全混淆、最可能混淆、可提取混淆以及不可区分混淆等安全模型进行了分析探讨.最后对密码技术实现的混淆在性能上进行定义和归纳,对当前方案作比较分析,并对今后的研究方向作了展望.
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关键词
程序混淆
虚拟黑盒
功能保持
不可区分混淆
逆向工程
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职称材料
题名
Olithium:基于格的无陷门在线/离线签名方案
1
作者
王后珍
段小超
文嘉明
王亚辉
张焕国
机构
武汉
大学
国家网络安全
学院
空天
信息
安全与可信
计算
教育部重点实验室
伍伦贡大学计算与信息技术学院
信阳师范
大学
计算
机
与信息
技术
学院
出处
《计算机学报》
北大核心
2025年第4期877-892,共16页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4500800)
湖北省重点研发计划项目(2022BAA041)
国家留学基金委联合培养博士生项目(202306270167)资助。
文摘
随着互联网和大数据时代的到来,数据在传输过程中的安全性和效率问题日益凸显。作为保障数据完整性并验证发送者身份的核心技术,数字签名显得尤为重要。与此同时,量子计算机的发展对传统的签名方案构成了巨大威胁。在这一背景下,美国国家标准与技术研究院于2023年公布了基于CRYSTALS-Dilithium算法的抗量子签名标准ML-DSA的草案。为了使其能更好地应用于海量的数据传输等场景,本文在此基础上设计了一个无陷门在线/离线签名方案,称之为Olithium。该方案允许签名者在未收到消息时(离线阶段)产生签名的一部分,并在收到消息后(在线阶段)继续完成签名。最终,能在存储空间小幅增加的前提下,将在线签名时间缩短约50%。本文还以数字证书颁发场景为例,说明该方案的现实有效性。
关键词
后量子密码
在线/离线签名
数字证书
基于格的密码学
优化实现
Keywords
post-quantum cryptography
online/offline signatures
digital certificates
latticebased cryptography
optimized implementation
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
虚拟黑盒安全的程序混淆:模型、进展与挑战
被引量：
4
2
作者
张明武
沈华
穆怡
机构
湖北工业
大学
计算
机
学院
伍伦贡大学计算与信息技术学院
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期2700-2718,共19页
基金
国家自然科学基金(61672010
61370224
+1 种基金
61702168)
湖北工业大学高层次人才基金(2016-1)资助~~
文摘
在密码复杂性安全级别上实现程序安全保护方法,主要有两种:函数加密和程序混淆.程序混淆(program obfuscation)是一个编译器,它可将一个程序(布尔表达的电路)转化为可执行的混淆化程序,混淆后的程序与原始程序在相同输入情况下达到相同输出功能,但无法从混淆程序中获得有关原始程序或电路的任何有用信息.程序混淆使软件代码逆项工程在密码学上是可证明困难的,可用于软件产权保护、安全外包计算以及敏感代理操作等场合,也可实现密码学领域中的重加密、不可否认加密以及对称加密转换为公钥加密等应用.目前程序混淆已受到研究人员的广泛重视,然而Barak等(Eurocrypt’01)已证明对一般电路的理想化黑盒安全是不可能的.程序混淆设计要么针对某些具体函数电路,如点函数、多点函数、超平面关系函数以及重加密功能函数等,以达到虚拟黑盒安全的构造,要么弱化安全要求获得实用性可证明安全的程序混淆方案.鉴于程序混淆在理论研究与实际应用上的重要意义,该文对程序混淆技术的系统模型、安全性、方案设计以及性能等作综述性研究和比较分析,从混淆函数电路的可能性和不可能性角度作了归纳,并对典型的函数电路混淆作了描述和探讨.对VBB安全混淆、VGB安全混淆、最可能混淆、可提取混淆以及不可区分混淆等安全模型进行了分析探讨.最后对密码技术实现的混淆在性能上进行定义和归纳,对当前方案作比较分析,并对今后的研究方向作了展望.
关键词
程序混淆
虚拟黑盒
功能保持
不可区分混淆
逆向工程
Keywords
program obfuscation
virtual black box
functionality preserving
indistinguishability obfuscation
reverse engineering
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Olithium:基于格的无陷门在线/离线签名方案
王后珍
段小超
文嘉明
王亚辉
张焕国
《计算机学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
虚拟黑盒安全的程序混淆:模型、进展与挑战
张明武
沈华
穆怡
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
4
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职称材料
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引证文献
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