设计安全的加密算法一直是密码学的重点研究内容。可证明安全理论本质上是一种公理化的研究方法,它将密码方案的安全性归约为"好"的基础理论或"公理",如某个基础密码算法或数学难题,目前已成为现代密码学尤其是公钥密码学研究的主线。本项目基于计算复杂性理论,在标准模型和随机预言模型下,从可证明安全的角度,研究了公钥密码体制,包括门限加密方案、广播加密和叛徒追踪方案、基于身份的加密方案和分级加密方案等的设计方法和安全性证明;本项目探讨了新的计算困难问题假定,并将其用于构造可证明安全的加密方案;深入研究加密方案的适应性选择密文安全和明文感知特性等安全模型,探讨了加密方案安全性证明的新方法。另外,从攻击模型的角度出发探讨协议的安全性,提出新的三方会话攻击和中间人攻击,分析身份传输、识别和认证协议的不可追踪性和认证特性,提出改进协议并证明安全性。采用人工智能的方法优化S盒的非线性度,根据Shannon的扩散、混淆思想,提出新的互相关测试指标和测试算法,完善S盒的评价体系。本项目的研究结果可用于设计安全的加密算法和密码协议,在版权保护、公平交换和多媒体通信中有重要的应用,能够保证电子商务和军事通信的安全。
英文主题词provable security; cryptosystem; security protocol; the standard model; broadcast encryption