一种基于LWE问题的布尔电路同态加密方案

作     者：姬晨 蔡斌 向宏 丁津泰 桑军 JI Chen;CAI Bin;XIANG Hong;DING Jin-Tai;SANG Jun

作者机构：重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室重庆400044 重庆大学软件学院重庆400044 

基　　金：国家自然科学基金(61472054) 中央高校基本科研业务费(106112014CDJZR095501)资助课题 

出 版 物：《密码学报》 (Journal of Cryptologic Research)

年 卷 期：2017年第4卷第3期

页      码：229-240页

摘      要：传统密码学能保护数据在存储和传输中的安全性,但密文信息持有者不能直接对密文数据进行计算.2009年第一个全同态加密方案的诞生,使得对密文的直接计算成为可能.本文在GSW全同态加密方案的基础上,重新设计密钥生成、加密、解密、同态操作等函数,提出了一种基于布尔电路的改进同态加密方案.改进方案的同态加法和同态乘法对应矩阵加法和矩阵乘法,不会造成密文维度扩张.通过设计转换密钥生成函数、维度归约函数和模数转换函数,本文给出了针对该方案的维度模数规约方法和相应的正确性分析.同时,本文还对提出的同态加密方案的正确性和安全性进行了理论分析.分析表明,改进方案的安全性依赖于LWE问题,具有抵抗选择明文攻击的能力.与GSW方案相比,改进方案辅以Peikert等人提出的快速bootstrapping方法,可以更加自然地转变为全同态加密方案.此外,本文给出了改进方案的参数选择规则,开发软件实现了该方案和与、或、与非等同态计算电路门,给出了主要参数和计算时间,为全同态加密技术的进一步应用做出了铺垫.

主 题 词：全同态加密 LWE问题 同态布尔电路 软件实现 

学科分类：11[军事学] 1105[1105] 0839[0839] 08[工学] 110505[110505] 110503[110503] 

核心收录：

D　O　I：10.13868/j.cnki.jcr.000177

馆 藏 号：203236882...