摘要：不可区分混淆(indistinguishability obfuscation,iO)的构造问题是多年来一直困扰密码学研究的一个难题.现有的基于多线性映射、函数加密、全同态加密等密码学原语的i 构造均存在不同程度的安全性问题,且存在构造过程不易实现、电路扩展效率不高等缺陷.本文从电路的自动化搜索的全新角度审视iO的设计问题,将电路设计映射到图神经网络构造问题中,基于图神经网络的自动演化技术,探索了一种可以实现限定性满足不可区分性和功能保持性的通用iO构造方法:AGiO(Adversarial Graphweualietwork based iO).该iO的基本架构基于对偶的对抗性图神经网络架构,针对任意给定输入电路,通过图枚举得到备用的电路样本集合,然后使用以子电路为粒度的差分演化算法分别独立优化上述对偶的图神经网络,当自动化判定模型从统计上不能有效识别不同的输出电路时,达到所需不可区分的状态.测试结果表明,该AGiO架构简单,易于实现,较好地实现了输入电路的通用性和统计上的不可区分性.

摘要：针对基于编码-解码网络的大容量隐写模型存在鲁棒性弱、无法抵抗噪声攻击和信道压缩的问题,提出一种基于编码-解码网络的大容量鲁棒图像隐写方案。首先,设计了基于密集连接卷积网络(DenseNet)的编码器、解码器和判别器,编码器将秘密信息和载体图像联合编码成隐写图像,解码器提取秘密信息,判别器用于区分载体图像和隐写图像。在编码器和解码器中间加入噪声层,采用Dropout、JPEG压缩、高斯模糊、高斯噪声和椒盐噪声模拟真实环境下的各类噪声攻击,编码器输出的隐写图像经过不同种类的噪声处理,再由解码器解码;通过训练模型,解码器能够对噪声处理后的隐写图像提取秘密信息,以抵抗噪声攻击。实验结果表明,所提方案在360×360像素的图像上隐写容量达到0.45~0.95 bpp,与次优的鲁棒隐写方案相比,相对嵌入容量提升了2.04倍;解码准确率可达0.72~0.97;与未添加噪声层的隐写方案相比,平均解码准确率提高了44个百分点。所提方案在保证高嵌入量、高编码图片质量的同时具有更强的抗噪声攻击能力。

摘要：针对缺乏足够的带标注意见数据、跨目标立场检测结果不佳且可解释性弱等问题,提出一种基于语用交互(pragmatic interaction graph convolution, PIGCN)的跨目标立场检测模型。考虑情感与立场在语义上的耦合关系,利用交互式图卷积神经网络(graphical convolutional network, GCN),增量式聚合单词在不同目标之间语用信息的相互作用,缓解目标间的信息孤岛问题。实验结果表明,该模型在平均F1值上达到了53.4%,优于基准模型,具有更好的可扩展性和适应性,在提升模型可解释性方面具有潜力。

摘要：在总结格密码困难问题发展和求解中关键理论与技术的基础上,从渐进最短向量问题(approx-SVP)入手,对比分析了经典格基约减算法的优缺点,重点研究了其求解推进过程中的关键技术和算法性能瓶颈,归纳了进行格基约减进而求解渐进最短向量问题的一般步骤。在经典的格向量假设基础上,提出了格向量智能筛选模型。通过优化向量选择的路径等方法,设计了基于最优路径分布的智能筛选算法、逆向求解智能验证算法和近似最短向量智能筛选算法三种求解最短向量问题(SVP)的算法,测试结果表明算法在求解格上困难问题上有效。

摘要：多输出布尔函数具有输出效率高、安全性好等良好的密码学性质,被广泛应用于S盒的设计。利用2m个单射构造出一类n元m输出的多输出Plateaued函数,该函数具有非线性度高、弹性好的特点,一定条件下满足差分均匀性、严格雪崩准则和(n-1)次扩散准则。且当n和m的值很接近时,构造的多输出Plateaued函数可以用于S盒的设计。

摘要：为提高密文域可逆信息隐藏的嵌入率和鲁棒性,提出一种基于系统纠错码分层嵌入的密文域鲁棒可逆信息隐藏方法。对每个像素点的低四位信息,使用两种纠错码进行编码,分为嵌入层和鲁棒层,嵌入层以翻转对应码字的形式嵌入信息,鲁棒层用于抵抗一定范围内的攻击。对高四位信息进行无损压缩,解决由于低四位编码产生的数据拓展问题。对编码信息和压缩信息使用不同的加密算法,保证算法的解密与消息提取的可分离。使用两种纠错码的校验矩阵可以准确提取嵌入消息,可逆地恢复原始信息。实验结果表明,该算法实现了可分离且嵌入率较高,具有较好的鲁棒性。

摘要：当前,基于格理论构造密钥交换协议已成为密钥交换领域的研究前沿,设计安全性更强、密钥和密文规模以及通信开销更小的高效密钥交换协议,是格基密钥交换领域的重难点问题。文章基于紧凑型RLWE公钥加密方案与NewHope-Simple中的密文压缩和NTT转换技术,结合FO转换机制,提出一种主动安全的KEM方案,采用隐性认证和身份标识认证的方式,构造出一种在标准eCK模型下可证明安全的认证密钥交换协议。与NewHope-Simple协议相比,协议安全性由被动安全提升为主动安全;与现有的基于密钥封装机制的密钥交换协议相比,该协议中的密钥封装机制有效降低了密文尺寸和通信开销。通过分析可得,文章所提协议是一个紧凑高效、主动安全的基于密钥封装机制的抗量子认证密钥交换协议。

摘要：为了进一步提升NTRU型多密钥全同态加密(MKFHE)方案的安全性和效率,基于素数幂次分圆多项式环,研究了NTRU型多密钥同态加密的原始解密结构特点,并提出了两种多密钥同态解密结构改进优化方法。首先通过降低多项式系数,设计了"Regev-Style"多密钥解密结构;其次通过扩展密文维度,设计了"Ciphertext-Expansion"多密钥解密结构。通过与NTRU型多密钥同态加密方案的原始解密结构进行对比分析,结果表明"Regev-Style"多密钥解密结构降低了产生噪声的量级,用于NTRU型多密钥全同态加密方案设计时能减少密钥交换次数和模交换次数;"Ciphertext-Expansion"多密钥解密结构消除了密钥交换过程,降低了产生噪声的量级,且能更有效地处理重复用户的密文乘积。改进优化的多密钥解密结构的安全性均基于素数幂次分圆多项式环上的误差学习(LWE)问题和判定小多项式比(DSPR)假设,这些结构能较好地抵御子域攻击。通过选取合适的参数,它们可用于设计更加安全高效的NTRU型多密钥全同态加密方案。

摘要：为在密态计算中实现高效的比较操作,设计一种支持并行加速的多比特同态比较运算器。基于cuFHE软件库构造单比特同态数值比较器,在并行运算模式下调用该同态数值比较器,通过GPU硬件实现可比较任意比特明文的多比特同态比较运算器。利用cuFHE同态算法库编写同态比较运算函数并进行测试,结果表明,该比较运算器效率较高,对 100 bit 的明文进行一次比较运算仅需0.91 s。

摘要：针对外包存储数据在密文状态下有关欧氏距离无法计算的问题,构建了欧氏距离外包计算协议,降低了用户的计算负担,保护了数据隐私。回顾了分布式双陷门公钥密码方案。基于同态加密算法设计了安全的乘法协议、单个密钥加密下的完全平方式协议和联合公钥加密下的完全平方式协议,基于这三个基础计算协议设计了欧氏距离的外包计算协议。安全性分析表明该协议足够安全,效率分析显示该协议较为高效,并较好地解决了有关欧氏距离的外包计算问题,对于图像处理的发展有一定的促进作用。