摘要：随着全球信息化时代的到来,学习、办公、生活中都离不开网络的使用.因此网络的安全问题也成为人们关注的焦点.数字证书的出现很好地解决了网络的身份认证问题,将用户身份与公钥通过权威第三方机构绑定到一起,从而证明了用户身份的合法性.数字证书认证技术更是为我国的电子政务与电子商务的安全保驾护航,因此,对数字证书的研究具有很大的意义.现有的数字证书系统中使用的签名算法大都是基于大数分解或者离散对数,而随着"量子计算机"的快速发展,这些签名算法都面临着巨大的安全威胁.针对这一问题,提出了一种基于格理论的数字证书方案.在方案中,可信第三方证书授权中心(certificate authority,CA)在证书签发过程中使用的签名算法是基于格理论的,其安全性是基于小整数解困难问题(small integer solution,SIS),并证明了基于该算法设计的证书是不可伪造的.这大大提高了证书的安全性.与传统的RSA、ECDSA证书方案相比较,本方案不仅可以抵抗量子攻击,而且在安全比特相同的情况下,具有更高的签名、验签效率.与以往的格签名方案相比,密钥以及签名值的尺寸更短,便于在证书中存储.

摘要：随着量子计算机的出现,传统的数字签名方案面临量子攻击,研究与设计能够抵抗量子计算机的数字签名算法是目前的研究热点.在密码算法的实际运行过程中,也时常面临侧信道攻击的风险.在设计安全高效的密码算法时,需要综合考虑多方面安全因素.格密码理论是后量子算法中的典型代表,基于格密码理论的数字签名算法能够在量子环境下安全运行,但在实际运行过程中,仍面临一阶能量攻击、计时攻击等侧信道攻击的威胁.为保证基于格密码理论的数字签名算法具备抵抗侧信道攻击的能力,本文提出一种能够抵抗侧信道攻击的SIS格签名实现方案.通过设置高斯取样参数,并对取样样本进行随机分割,扩大了取样范围,能够有效的抵抗Cache攻击;对签名过程中的私钥进行随机分割,实现对密钥的掩码操作,能够有效的抵抗一阶差分能量攻击.本文所提SIS签名实现方案所基于的困难问题是随机预言模型下可证明安全的,能够同时防御Cache攻击和一阶差分能量攻击,保证了密钥的安全性.

摘要：为了提高可信第三方证书授权中心(certificate authority,CA)对数字证书的管理效率,提出了一种基于NTRUSign签名算法的多证书公钥基础设施(multi-certificate public key infrastructure,MCPKI)。对证书中所使用NTRUSign签名算法公钥的部分系数进行哈希运算,并在此基础上补全剩余系数得到一个新的公钥,然后依次循环此操作,将这些公钥对应的证书形成证书链,并将证书链应用到MCPKI场景中。该方案的提出为CA在数字证书的管理问题上提供了一种新思路,用户只需向CA申请一次,便可拥有证书链上的全部证书。与传统的公钥基础设施(public key infrastructure,PKI)相比,MCPKI实现了CA对证书更加高效的管理。在MCPKI中,不仅可以自发地进行证书替换,而且实现了证书的自签发与自撤销。

摘要：在云平台服务端数据解密过程中,容易出现信息泄露、数据库管理员窥探用户隐私信息以及客户端处理任务过重等问题。为此,提出一种基于同态密码的安全云平台设计方案。在满足银行业务处理需求的私有云平台应用场景下,采用可调整洋葱加密策略,利用Paillier加法同态特性和ElGamal乘法同态特性直接操作密文,避免客户端与服务端频繁的交互及加解密处理。仿真实验与效率分析结果表明,该方案在保证运算效率的同时,可有效抵御选择明文攻击。