多变量公钥密码中TTS方案的分析与改进

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1、西安电子科技大学创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：了斗府日期：地2主：主：Z翌关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻

2、读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本人签名：≥垫!壁一p日期：如J?，弓，Io新虢旌眺型俎竺摘要传统的公钥密码的安全性是基于大整数分解和离散对数困难问题，然而在量子计算机上存在分解整数和求解离散对数问题的多项式时间算法，因此，传统公钥密码存在被量子计算机攻破的潜在威胁。后量子公钥

3、密码即抗量子攻击的公钥密码是近年来密码学中的研究热点之一，而多变量公钥密码因其底层数学困难问题——有限域上多变量二次方程组的求解问题——的NP困难性以及多变量公钥密码较之传统公钥密码的快速加解密和快速签名和验证的优点更是备受密码学界的关注。TTS多变量公钥密码体制是多变量公钥密码体制中的一类重要的密码原型，TTS公钥密码体制在结构上结合了三角体制和油醋体制的优点。TTS公钥密码比一般的多变量公钥密码体制在密钥量和计算效率上有明显的优势。本文对TTS公钥密码进行了分析和改进，具体工作如下。1)针对丁津泰等人对最新版本的TTS多变量公钥密

4、码体制的攻击进行分析，发现最新版本的TTS多变量公钥密码体制能够被成功攻击的关键在于中心映射结构中第lII部分设计的不合理，然后给出了设计TTS多变量公钥密码体制的一部分参数选择规则。2)基于参数选择规则提出了一个改进的新型TTS方案。理论分析表明该方案能够有效的抵抗各种已知攻击。而且和现有的几个多变量公钥密码体91](Sflash化等)相比，新方案的密钥生成、签名和验证都具有更高的效率。关键词：公钥密码多变量方程组有限域驯川页变换安全性AbstractAbstractThesecurityoftraditionalpublickey

5、cryptosystemsisbasedonthelargeintegerfactorizationproblemandthediscretelogarithmproblem．However,apolynomialtimealgorithmonthequantumcomputerhasbeendevelopedforsolvingthelargeintegerfactorizationandthediscretelogarithmproblems．Therefore：thequantumcomputerposesaseriousthr

6、eatonthesecurityoftraditionalpublickeycryptography．Post—quantumcryptography，thatis，publickeycryptographyimmunefromquantumcomputers，hasbeenahotresearchtopicrecentlyinthecryptographicliterature．MultivariatepublickeycryptographyhadattractedmoreandmoreattentionsduetotheNP-c

7、ompletenessnatureoftheunderlyingmathematicallyintractableproblem：theproblemofsolvingasetofmultivariatequadraticequationsoverfinitefields，andtheadvantagesofthemultivariatepublickeycryptographyoverthetranditionalpublickeycryptographywithrespecttoencryption，decryption，sign

8、aturegeneration，andthesignatureverification．TTSmultivariatepublickeycryptosystemisanimportantmultivariatepubli