基于多变量密码体制的签密方案-论文.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001．90812015—02—10计算机应用，2015，35(2)：401—406C0DENJYIIDUhttp：／／www．joca．cn文章编号：1001—9081(2015)02—0401—06doi：10．11772／j．issn．1001—9081．2015．02．0401基于多变量密码体制的签密方案蓝锦佳‘，韩益亮，杨晓元(武警工程大学电子技术系，西安710086)(通信作者电子邮箱lanjinjia@126．con)摘要：为了解决基于传统公钥密码的签密

2、方案不能抵抗量子攻击的问题，提出了一种基于多变量公钥密码的签密方案。结合多层Matsumoto—Imai(MMI)方案中心映射的多层构造、CyclicRainbow签名方案，以及隐藏域方程(HFE)的中心映射构造，提出了一种改进的中心映射构造方法，并由此设计了相应的签密方案。分析表明，所设计的方案与MMI方案相比，在实现了加密和签名的同时，方案密钥量和密文量分别减少了5％和50％。在随机预言模型下，基于多变量方程组求解困难问题假设和多项式同构困难问题假设，证明了该方案在适应性选择密文攻击下具有不可区分性，在适应性选择消息攻击下具有不可

3、伪造性。关键词：抗量子攻击；多变量；中心映射；签密；可证明安全中图分类号：TP309．7文献标志码：ASigncryptionschemebasedonmultivariatecryptosystemLANJiniia。，HANYiliang，YANGXiaoyuan(DepartmentofElectronicTechnology,EngineeringUniversityofArmedPoliceForce，Shaanxi710086，China)Abstract：Aimingattheproblemthatsigncryptio

4、nschemeoftheconditionalpublickeycryptosystemscannotresistthequantumattack，anewsigncryptionschemebasedonmultivariatepublickeycryptosystemswasproposed．CombiningthecentralmapofmuhilayerstructureinMulti—layerMatsumoto—Imai(MMI)withtheCyclicRainbowsignaturescheme，andusingthe

5、constructureofthecentralmapinHiddenFieldEquation(HFE)，thesigncryptionschemewasdesignedbyintroducinganimprovedmethodofconstructingcentralmap．Theanalysisshowsthat，comparedwiththeoriginalMMI，thescheme’Skeysizedecreasesby5％andtheciphertextreducesby50％．anditalsomakesencrypti

6、onandsignaturebothrealizableatthesametime．Intherandomoraclemodel，itsindistinguishabi1ityunderthehardnessofMultivariateQuadratic(MQ)problemanditsunforgeabilityundertheIsomorphismofPolynomials(IP)assumptionwereprovedrespectively．Anditshowsthattheproposedschemehasunforgeab

7、ilityundertheadaptivechosen—ciphertextattackaswellasindistinguishabilityundertheadaptivechosenmessageattack．Keywords：resistanceofquantumattack；multivariate；centralmap；signeryption；provablesecurity密码方案是在1988年提出的MI多变量加密方案J，但不久0引言就被线性攻击攻破，另外文献[3]提出的差分攻击也对其构随着量子计算机的快速发展，基于数

8、论的传统公钥密码成了威胁。因此近年来，人们在现有方案的基础上，通过各种的安全性越来越受到威胁，抗量子攻击的密码系统的提出意变形的方法提出了很多新方案，如文献[4—5]提出了利用插义重大。多变量密码、基于编码的密码、基于格