高效全同態(tài)加密算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，進(jìn)入了一個(gè)高效的新世界，但同時(shí)安全問(wèn)題日益突出。特別是隨著用戶(hù)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)檢索和運(yùn)算需求，安全問(wèn)題變得尤為重要。而全同態(tài)加密算法以其獨(dú)特的性質(zhì)吸引了眾多研究者的目光。使用該算法無(wú)需解密過(guò)程就可以直接對(duì)密文進(jìn)行檢索及運(yùn)算，得到的結(jié)果與明文進(jìn)行同樣處理獲得的運(yùn)算結(jié)果是一樣的。但是目前這種算法并不實(shí)用，因此如何提高算法的實(shí)用性成為密碼學(xué)專(zhuān)家們研究的重點(diǎn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容就是高效全同態(tài)加密算法及其應(yīng)用，致力于解決全同態(tài)

2、加密算法實(shí)用性差的問(wèn)題。
　　首先本文在Brakerski-Gentry-Vaikuntanathan（簡(jiǎn)稱(chēng)BGV）全同態(tài)加密算法基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)無(wú)需私鑰交換的全同態(tài)加密算法。該算法通過(guò)構(gòu)造矩陣的方式解決了由于私鑰交換技術(shù)導(dǎo)致的公鑰尺寸大，同態(tài)運(yùn)算效率低的問(wèn)題。除了對(duì)算法進(jìn)行理論分析外，還通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)新算法的功能以及性能進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了本文算法相較于BGV算法和同類(lèi)Gentry-Sahai-Waters（簡(jiǎn)稱(chēng)GSW13）算法的優(yōu)

3、越性。此外，本文還應(yīng)用上述全同態(tài)加密算法實(shí)現(xiàn)了一種基于全同態(tài)加密的密文檢索算法。該算法充分利用全同態(tài)加密的同態(tài)特性實(shí)現(xiàn)密文檢索，能夠支持對(duì)檢索結(jié)果的同態(tài)運(yùn)算。最后為了分析密文檢索算法的功能和性能表現(xiàn)，在MySQL基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)加密數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并利用TPC-C基準(zhǔn)測(cè)試完成了實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在確保安全的前提下我們的算法在性能方面也相對(duì)表現(xiàn)良好。
　　本文通過(guò)對(duì)高效全同態(tài)加密算法的研究及應(yīng)用，進(jìn)一步提升了全同態(tài)加密算法的實(shí)用