基于编码理论的图像秘密分享技术研究

图像的秘密分享是信息安全技术领域具有独特吸引力的研究问题。经过近20年的发展,图像秘密分享已经发展成为一个相对独立的技术领域,但却远没有达到完善的程度。当前大多数图像秘密分享方案均采用了Shamir方案的拉格朗日插值法作为分享方案的核心思想,但是这对于数据量巨大的图像而言无疑会大大降低计算的效率和系统的实用性。基于编码和秘密分享的内在联系,提出一种基于编码技术的图像秘密分享方案。除了具备大多数基于拉格朗日插值法图像秘密分享方案的优点外,新方案算法复杂度显著降低且具有思路简单、容易实现和便于扩展到视频音频领域等特点,有着更加明显的实用价值;此外,基于编码的图像秘密分享系统的实现也从一个侧面证实了编码与秘密分享在本质上的联系。     

可动态更新的口令授权多秘密共享方案

秘密共享作为密码学中的一个重要分支,在秘钥托管、安全多方计算、导弹发射等诸多领域有重要作用。现有秘密共享方案大多数都是基于Shamir(t,n)门限方案构造的,其核心思想是秘密分发者通过秘密多项式将秘密s分为n个影子秘密并分发给持有者,其中任意少于t个影子秘密都不能得到主秘密的任何信息,但是传统方案一直没有实现秘密数量动态更新与秘密拥有者口令授权。基于传统的Shamir秘密共享方案和有限域上的模运算,在RSA密码体制的基础上提出了一种可验证的口令授权的多秘密共享方案。在秘密共享过程中,可防止分发者欺骗和恶意参与者攻击,实现秘密数量动态更新与秘密拥有者口令授权,使方案更加具有实用价值。     

GF(q)上秘密分存方案研究

基于有限域GF(q)上多项式Lagrange插值理论,Shamir提出秘密共享(t,w)门限方案。本文讨论Shamir门限方案算法,并对算法实现进行算例验证,同时对部分共享更新、新参与者的加入、全部共享的再分配等方面进行分析。     

一类(t,n)门限群签名方案的安全性分析

目前的(t,n)门限群签名方案多采用基于Shamir秘密分享原理共享密钥,文章具体分析了几种最近提出的这类tn基于Shamir秘密分享原理的门限群签名方案,指出当群内t个成员合伙的时候就能够攻破这类门限群签名系统。     

基于特权数组的向量空间秘密共享方案

基于Shamir秘密共享方案中的特权数组提出一个新的秘密共享方案。研究Shamir秘密共享方案中允许迹、非允许迹及特权数组的概念,分析非门限的Shamir秘密共享方案,并将允许迹、非允许迹和特权数组等概念推广到Brickell向量空间秘密共享体制中。该方案解决了Brickell方案中?函数的构造难题和Spiez S等人提出的公开问题,即任意长度特权数组的求解问题(Finite Fields and Their Applications,2011,No.4)。分析结果表明,该方案基于向量空间秘密共享体制所构造,具有线性性,因此计算量较小。同时在秘密重构阶段,参与者可以相互验证彼此秘密份额的真实性,具有防欺诈功能。     

一种基于身份私钥的秘密共享方案

基于双线性对的门限密码体制过度依赖双线性对结构,而双线性对计算复杂度较高,严重影响秘密共享方案的效率。为此,提出利用Shamir门限共享方案实现双线性对群元素门限分享的新方案,借助整数秘密共享方案间接地实现基于身份私钥的分配。分析结果表明,该方案仅需2次双线性对计算,为设计高效的基于身份的门限密码体制奠定了基础。     

基于ECC的多组织间的多级秘密共享方案

基于Shamir门限方案和椭圆曲线密码体制,提出了一个多组织间的多级秘密共享方案。方案同时具有一般接入结构上秘密共享方案的优点和多级秘密共享方案中秘密按顺序恢复的特点。方案执行过程中各参与者与秘密分发者之间可以明文的形式进行通信。在秘密恢复阶段,任何人都可以通过公开信息验证参与者是否进行了欺诈。方案的安全性基于Shamir门限方案的安全性和有限域上椭圆曲线离散对数问题的难解性。     

安全可纠错的权重不同参与者之间的门限方案

Shamir门限秘密共享方案是基于多项式插值的秘密共享门限方案。论文研究的是基于中国剩余定理的权重不同参与者之间秘密共享方案,并考虑了此类门限方案的安全性,最后基于中国剩余定理和纠错方法给出一个简单的安全的权重不同参与者之间的门限方案。     

只需异或运算的秘密分享方案

针对传统基于插值多项式的秘密分享方案,需要复杂的多项式运算,当涉及的数据比较大时,运算效率特别低的问题,提出一种结合数据分块方法以及仅需要在GF(2)上的异或运算的秘密分享方案,并应用于大规模数据的安全保护机制。理论分析与实验结果表明,与传统基于插值多项式的秘密分享方法相比,所提方法在运行效率上提升了19.3%。     

一个安全高效的门限多重秘密共享方案

秘密共享在信息安全和数据保密中起着重要的作用。本文基于Shamir的门限方案提出一个新的（t,n）多重秘密共享方案，P个秘密被n个参与者所共享，至少t个参与者联合可以一次性重构这P个秘密，而且参与者秘密份额长度与每个秘密长度相同。与现有方案比较，该方案具有秘密重构计算复杂度低，所需公共信息量小的优点。方案的安全性是基于Shamir的门限方案的安全性。分析表明本文的方案是一个安全、有效的方案。     

基于差分的特殊权限下(m+n,t_1+t_2)门限秘密共享

在秘密共享案中,一般研究(n,t)门限秘密共享方案。我们给出的是具有特殊权限的(m+n,t1+t2)门限秘密共享方案,它是(n,t)门限秘密共享方案推广形式的门限秘密共享方案。基于差分给出(m+n,t1+t2)门限秘密共享方案,又基于Shamir方案给出(m+n,t1+t2)门限秘密共享的另一方案。     

多分发者的秘密共享方案

传统的秘密共享方案都是基于一个秘密分发者。而在某些实际的应用中,被共享的秘密信息也许会被多个秘密分发者共同来维护。基于Shamir门限方案和离散对数问题的困难性提出了一种多分发者的秘密共享方案。在该方案中,多个秘密分发者可以共同维护秘密信息,并且任一分发者可以动态地更新秘密信息。在秘密的动态更新过程中,仅需要公布少量的信息而不需要进行对秘密份额的重新分发。方案的安全性依赖于Shamir门限方案的安全性和离散对数问题的困难性。     

一个可验证的多秘密共享门限方案

利用Shamir[(t,n)]门限方案、有限域上的模运算和Lagrange插值多项式提出了一个可验证的多秘密共享门限方案。该方案中,每一个密钥对应的极小访问结构是一个门限访问结构,这样的访问结构实现了在重构阶段可重构部分密钥,而且重构的参与者越多可重构的密钥就越多;与以前的可验证的[(t,n)]门限多秘密共享方案相比,该方案更具有实用性。     

基于特殊权限的另一门限秘密共享方案

在秘密共享方案中,一般研究（n,t）门限秘密共享方案。具有特殊权限的（m+n,t+1）门限秘密共享方案是（n,t）门限秘密共享方案推广形式的门限秘密共享方案。在差分门限秘密共享方案的基础上构造基于Shamir方案,给出了（m+n,t+1）门限秘密共享的另一方案。