密钥共享体制的研究

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密钥共享体制是现代密码学领域中的一个非常重要的分支,也是信息安全方向一个重要的研究内容。所谓密钥共享体制,就是这样一个协议:一个密钥分发者把一个主密钥s在参与者集合P中分发,每个参与者只能得到关于主密钥s的一部分信息,只有满足资格的P的子集合能够恢复主密钥s,而任何非法的P的子集合不能恢复s,而且也不能得到s的任何信息。 椭圆曲线密码体制(ECC)的安全性基于椭圆曲线离散对数问题的难解性。它是迄今为止每比特具有最高安全强度的密码系统。同其它公开密钥密码体制相比,椭圆曲线密码系统除了安全性高外,还具有计算负载小、密钥长度短、占用带宽少等优点,因此,椭圆曲线密码系统被认为是下一代最通用的公开密钥密码系统。 本文首先系统地介绍了密钥共享体制研究领域里的各个分支及代表方案,包括门限密钥共享方案、具有一般存取结构的密钥共享方案、可验证的密钥共享方案以及动态密钥共享方案,并给出了各个分支之间的关系及今后密钥共享体制的发展方向。 其次,介绍了椭圆曲线密码体制,包括椭圆曲线的概念、椭圆曲线离散对数问题以及椭圆曲线密码体制的设计思想。 最后,本文针对文献[35]提出的一个基于椭圆曲线密码体制的动态密钥共享方案进行了安全分析,指出了该方案存在的安全漏洞,并提出了一个改进方案。这个改进方案有效地解决了密钥的更新、子密钥动态分配和防止欺诈行为等问题,并且易于在公钥密码系统下实现。但是该方案是建立在不存在密钥分发者欺诈的情况之下的,所以该方案不能很好地解决密钥分发者欺诈问题。
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