數(shù)據(jù)加密方案的KDM安全性研究.pdf

1、目前,可證明安全是對密碼學方案進行安全性分析的主要方法。而安全性定義是安全證明的前提。典型的安全性定義有選擇明文不可區(qū)分(IND-CPA)、選擇密文不可區(qū)分(IND-CCA)和適應(yīng)性的選擇密文不可區(qū)分(IND-CCA2)。這些安全性定義都是建立在明文和私鑰相互獨立的假設(shè)之上。但在實際應(yīng)用中,攻擊者可能會得到與私鑰相關(guān)信息的加密。KDM(Key-dependent message)安全定義的提出就是為了更好地分析和解決這種特殊情況的安全性

2、問題。
　　 KDM安全是考慮當加密的明文消息是所用加密方案私鑰的函數(shù)時的安全問題。最近幾年,KDM安全問題是國際密碼學界的一個熱點問題。人們都試圖在不同的困難假設(shè)下構(gòu)造出性能優(yōu)越的KDM安全加密方案。本文首先對KDM安全方案的應(yīng)用背景進行了詳細介紹,接著分析了KDM安全問題引入的必然性和重要性。通過對已有KDM安全方案的詳細研究,總結(jié)出目前構(gòu)造KDM安全加密方案的主要技術(shù)手段。然后,本文通過利用通用哈希函數(shù)(Universal

3、 hash function),在標準模型下基于一種變形的剩余哈希引理(Left-over hash lemma)構(gòu)造出一個信息論KDM安全的無狀態(tài)對稱加密方案。該方案能夠抵抗任意攻擊者接近指數(shù)次邊界的KDM加密詢問攻擊,并且攻擊者詢問的挑戰(zhàn)函數(shù)集合可以是任意集合。接著通過合理選擇參數(shù),對比已有方案,證明該文方案在安全性和效率上有所提高。最后利用通用哈希函數(shù)和理想加密模型將KDM問題轉(zhuǎn)化為一個普通的對稱加密問題,構(gòu)造了一個能夠抵抗主動攻