神經(jīng)密鑰交換協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,信息安全已經(jīng)成為信息在傳輸、存儲(chǔ)過(guò)程中非常重要的一環(huán),密碼學(xué)的發(fā)展為信息安全提供了強(qiáng)有力的保障,密碼學(xué)是研究如何隱秘的傳遞信息的一門科學(xué),它是密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)的統(tǒng)稱。實(shí)際上,密碼學(xué)也是在人們不斷的編碼與破譯的斗爭(zhēng)實(shí)踐中總結(jié)和發(fā)展起來(lái)的,隨著人們?cè)诳茖W(xué)生產(chǎn)實(shí)踐中的大量應(yīng)用,它已成為走在時(shí)代前沿的綜合性尖端科學(xué)。
　　神經(jīng)密碼是近十年興起的一個(gè)密碼學(xué)研究方向,它旨在通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的互相學(xué)習(xí)達(dá)到交

2、換密鑰的目的,2002年德國(guó)學(xué)者I.Kanter提出神經(jīng)密碼的概念并從理論和實(shí)踐的角度論證了神經(jīng)密碼的可行性,同時(shí)提出了幾種實(shí)用的學(xué)習(xí)方法并通過(guò)大量的理論分析和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,后面有很多學(xué)者提出了一些新的學(xué)習(xí)方法使得神經(jīng)密碼得到了進(jìn)一步的發(fā)展,但是縱觀這些研究成果,它們大部分是對(duì)已有學(xué)習(xí)方法的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的分析或者對(duì)新提出的方法的可行性驗(yàn)證,并沒(méi)有將研究的重點(diǎn)放在如何在保證同等或者更高的安全性能的同時(shí)如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)互相學(xué)習(xí)的效率上。

3、本論文的工作及主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　①簡(jiǎn)述了神經(jīng)同步的原理。首先,介紹了用于神經(jīng)密碼實(shí)踐中的樹形奇偶機(jī)模型。在此基礎(chǔ)上,介紹了樹形奇偶機(jī)同步過(guò)程中用于更新權(quán)值的學(xué)習(xí)規(guī)則和同步過(guò)程中的一些重要參數(shù),最后介紹了如何將樹形奇偶機(jī)模型應(yīng)用到神經(jīng)密鑰交換協(xié)議中去。
　?、趯?duì)神經(jīng)同步過(guò)程的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)做了詳細(xì)的介紹。首先,介紹了學(xué)習(xí)規(guī)則對(duì)權(quán)值分布和吸引步、排斥步產(chǎn)生的影響;然后介紹了權(quán)值變化的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和同步程度的隨機(jī)行為;最

4、后分析了同步所需的時(shí)間。
　?、蹖?duì)神經(jīng)密鑰交換協(xié)議的安全性進(jìn)行了分析。首先,介紹了攻擊者使用簡(jiǎn)單攻擊和主要攻擊方法進(jìn)行攻擊的成功率;然后介紹了交互的安全性,其中包括對(duì)變形空間和交互信息的分析;最后,分析了有效的密鑰長(zhǎng)度。
　　④提出了兩種對(duì)經(jīng)典的神經(jīng)密鑰交換協(xié)議的學(xué)習(xí)規(guī)則的改進(jìn)方案。首先,說(shuō)明對(duì)經(jīng)典學(xué)習(xí)規(guī)則改進(jìn)的思想;然后,大量的仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明改進(jìn)后的性能;最后,對(duì)改進(jìn)后的方法的安全性進(jìn)行分析。
　　最后,對(duì)本文所做的工