摘要：大数据合理定价是当前大数据交易中亟待解决的具有一定挑战性问题之一.本文针对大数据定价困难问题,基于Micali-Rabin的安全计算技术提出一种具有大数据定价功能的安全委托拍卖方案.在方案中首先基于Micali-Rabin的随机向量表示方法设计满足标价密封性的大数据拍卖及验证算法.其次,基于Merkle树和Bit承诺协议实现大数据交易中数据的完整性和底价的不可否认性,特别是在定价阶段,利用一种特殊的多方安全计算协议隐藏大数据的底价,以此保障了大数据交易的公平性.最后,方案安全性和性能分析表明,该方案特别适用于大数据交易场景下的数据委托拍卖.

摘要：区块链以分布式共享全局账本的形式存储交易数据,数据共享难以实现隐私保护和可用性之间的平衡,现有的区块链数据共享方案在进行隐私保护的同时可用性较低,有效实现区块链数据访问权限的动态调整是一个挑战性问题.为此,本文提出基于代理重加密的区块链数据受控共享方案.首先,基于SM2构造代理重加密算法,并借此设计区块链数据受控共享方案,利用代理重加密保护交易数据隐私实现数据安全共享.其次,提出用户权限动态调整机制,区块链节点分工代理并对重加密密钥参数分割管理,实现用户访问权限确定性更新,交易数据的可见性得到动态调整.最后,安全性和性能分析表明,本方案可以在保护交易隐私的同时,实现区块链数据动态共享,并且在计算开销方面具有优势,更好地适用于区块链数据受控共享.

摘要：提出了一种基于信用模型的共识协议。首先,该共识协议借鉴了个人信用风险评估的思想,设计了一种基于BP神经网络的节点信用度模型。其次,构造了一种分片轮转模型,它可以根据节点的信用度高低分割搜索空间产生新区块,同时对协议所面临的可能攻击进行分析,修复了协议存在的漏洞。最后,仿真实验表明共识协议既能有效地降低新区块产生过程中重复计算的巨大资源消耗,也能抑制大型矿池的产生,使整个区块链系统变得更加安全可靠。

摘要：入侵检测系统经常不可避免地出现误警、漏警错误而导致系统的重大安全隐患,然而当前未能找到一种行之有效的解决方案。针对该问题,提出一种基于信息论的入侵检测最佳响应模型。首先,将入侵检测过程中的入侵者和入侵检测系统抽象成随机变量,并根据对抗结果构建了入侵者和入侵检测系统的攻防模型。其次,根据攻防模型设计入侵检测系统的防守信道,将入侵检测系统的正确检测转换成防守信道成功传输1 bit信息问题。最后,通过分析防守信道的信道容量来衡量系统防守能力,其防守信道的最大互信息量就是入侵检测系统的防守极限能力,其对应的策略分布就是系统的防守能力最佳响应策略。实验结果表明,所提方案能够有效地降低系统误警和漏警所造成损失。

摘要：理性外包计算是博弈论与外包计算相结合的产物,是理性密码学研究领域的扩展.理性外包计算的研究主要是通过设置激励,从参与者自利的角度出发,通过效用函数来保证计算结果的正确性、可靠性.目前传统外包计算研究模型本身的结构较少,特别对外包计算模型中因各参与者行为和偏好不同而可能导致外包计算任务的安全风险关注不够,并且验证过程复杂、通信开销较高;而现有的理性外包计算方案都需要用户执行验证才能保证外包计算结果的正确性.针对上述问题,本文在博弈论框架下,基于纳什均衡设计外包计算结果正确性策略规则.首先分析了外包计算中用户和服务器的偏好.提出了外包计算扩展式博弈模型,在该模型下定义了一个新的支付矩阵和效用函数;其次,根据博弈论的纳什均衡给出了理性外包计算模型的形式化定义;最后,通过实验仿真分析理性外包计算模型中的线性函数的选取条件,确保参与者达到纳什均衡时用户不要验证外包计算结果,也可以确保服务器诚实计算是它的最优策略.同时,该模型最大限度地减少了用户的费用.

摘要：针对比特币的PoW(proof of work)共识机制中资源消耗巨大、系统性能存在瓶颈和“公地悲剧”问题,从博弈论的角度分析了比特币系统后期只有交易费奖励所带来的“公地悲剧”现象,提出了基于门限密码方案的共识机制(a consensus mechanism based on threshold cryptography,TCCM).首先,新共识协议引入了节点保证金的思想,提出了一种基于门限群签名理论的保证金模型.该模型既能够确保保证金的安全,又为节点诚实地记账提供保障.其次,利用门限加密的思想构造了记账权竞价模型来产生区块链记账节点,这能够保证记账权竞价环境的公平性和记账节点产生的随机性.同时,在原有的区块奖励基础上,设计了新的激励机制,使得更多的节点能够参与共识的全过程.最后,安全性和性能分析结果表明,该共识机制既有效地降低了资源消耗,又提高了交易处理效率,使得整个区块链系统变得更加安全可靠.

摘要：可验证秘密共享方案的难点在于如何设计出高效的验证算法及方式。为了解决可验证秘密共享中存在的问题,基于非齐次线性递归序列和环上椭圆曲线,构造出一个可验证的秘密共享方案。在方案中用环上的椭圆曲线和单调陷门函数对参与者进行验证。方案中的非齐次递归序列在密钥分发时性能优于拉格朗日插值公式。在秘密分发的过程中需要公开的参数比较少。与Hu和Mashhadi的方案相比,此方案不仅具有Hu和Mashhadi方案的验证算法效率高和密钥短的优点,而且参与者可以一次性验证其他的参与者,而无须逐个验证。方案在相同的安全级别下有效率较高的验证算法和验证方式,从而提高了可验证秘密共享方案的效率。

摘要：保留格式加密算法能在加密的同时保证明文和密文格式相同.现有保留格式加密算法以国际分组密码算法为基础设计,且效率有待改进.提出一种基于我国商用分组密码算法SM4的数字型数据的保留格式加密算法.通过对数字型特征数据进行分段处理后,利用平衡Feistel结构或非平衡Feistel结构进行轮运算和模运算,在每轮轮运算中用SM4加密截断实现F函数功能,并对分段加密结果组合后的密文进行校验得到加密后的保留格式密文.所提出的算法能正确实现保留格式加密,扩展了SM4的应用,且通过减少Cycle-Walking的使用提高算法效率.安全性分析表明,提出的算法与SM4安全性相当.

摘要：差分隐私是数据发布、数据挖掘领域内隐私保护的重要工具,但其强度和效果仅能后验评估,且高度依赖于经验性选择的隐私预算。文中提出一种基于图论和互信息量的差分隐私量化模型和隐私泄露量计算方法。利用信息论通信模型重构了差分隐私保护框架,构造了差分隐私信息通信模型和隐私度量模型;基于图的距离正则和点传递提出隐私泄露互信息量化方法,证明并计算了差分隐私泄露量的信息量上界。分析和对比表明,该隐私泄露上界与原始数据集的属性数量、属性值数量以及隐私预算参数具有较好的函数关系,且计算限制条件较少。文中所提方法优于现有方法,能够为差分隐私算法的设计及评价、隐私泄露风险评估提供理论支撑。

摘要：基于自动化搜索算法求解差分特征与线性逼近,成为了分组密码的差分与线性攻击研究热点。提出一种面向半个字节MILP模型自动化搜索密码算法的差分特征与线性逼近方法,对轻量级LED密码进行分析,以较少的变量与约束不等式求解活跃S盒数量,4轮运算至少有25个活跃S盒,这个结果与算法设计者给出的活跃S盒理论值相同,验证了该方法的正确性。最后,计算LED算法的最大差分特征及线性逼近概率,证明其能够抵抗差分与线性攻击。