中文摘要：

公钥密码体制是解决分布式计算环境下各种安全问题的有效技术手段。随着计算技术的飞速发展，普适、移动、无线计算设备和网络计算系统安全服务机制都迫切需要引入公钥密码体制。但公钥密码体制的执行开销大，是公钥密码体制诞生以来一直阻碍其广泛应用的技术瓶颈。造成执行开销大的原因，是公钥密码体制都普遍地涉及到计算某个代数结构上的大操作数模幂或多维模幂问题。而模幂可以转换为多维模幂进行计算。因此，项目以公钥密码体制执行中带有全局性的多维模幂计算理论与技术为研究主线，研究多维模幂算法架构、译码算法、模幂转换为多维模幂技术、多维模幂算法与边信道攻击等重要问题。项目突出与实际应用中的迫切安全需求相结合研究多维模幂算法。以新安全需求为驱动，提取抽象多维模幂计算问题，研究创新多维模幂算法，是项目的显著特色。项目对扩大公钥密码体制的应用范围，增强网络与计算机系统的安全与可靠性等方面都具有重要的理论和技术应用价值。

结论摘要：

本着密码算法执行研究来源于密码协议需求并服务于密码协议应用的基本原则，项目主要在公钥密码体制执行中的多维模幂计算技术和移动电子设备密码协议方面，取得了一批研究成果。具体成果总结如下 (1) 与公钥密码体制执行相关的算法。主要成果包括1) 分析评估了Yang等人的多维模幂计算方法，结合带符号译码技术提出了适应性窗口多维模幂计算方法，结合窗口内数据的计算提出了大窗口多维模幂计算方法；2) 完成了对一类基于同模乘操作数Montgomery乘方法加速模幂算法的效率分析，提出了一个适合评测模幂和点乘计算方法的简单电耗分析攻击模型、设计了抵抗简单电耗分析攻击的模幂和点乘计算方法，分析优化了计算模幂问题的滑动窗口方法，对几种典型公钥密码系统的硬件架构进行了设计与实现。 (2) 移动电子设备密码协议。主要成果包括1) 分析改进了Khan等人集成电路卡密码协议的隐私特性；2) 分析改进了Ha等人射频识别(RFID)密码协议的前项隐私特性，分析改进了Ahmadian等人针对一个超轻量级RFID密码协议的同步攻击，改进了基于噪声奇偶检验NP困难问题的HB+超轻量级RFID密码协议，对Deursen和Radomirovic关于Ha等人RFID隐私模型的主要评价结论进行了再分析；3) 分析改进了Khan和Alghathbar双因用户认证无线传感器网络密码协议，分析改进了Lee等人设计的无线传感器网络密码协议。在项目的支持下，已经发表、录用标注本项目支持的学术论文11篇，其中IEEE Transactions论文1篇，SCI检索论文5篇，Ei检索论文5篇；申请国家发明专利6项，授权1项。用于测试密码算法、协议安全特征与效率性能的实验平台已经建立。在人才培养方面，项目负责人在研究能力方面获得了较大提升，近三年的主要研究成果发表在国际知名刊物，如，Cryptologia、IEEE Transaction Consumer Electronic、Information Sciences、Information Processing Letters等上。项目负责人招收培养了7名全日制硕士研究生，其中已经有4名毕业。同时，项目负责人与日本、韩国、香港的本领域学者进行了有益的学术交流。综上所述，项目负责人及课题组顺利实现了项目的预期成果目标。