本技术提出了基于压缩公钥设计的格基PKE/KEM方案的理论安全性分析方法,包括:获得密钥封装方案;利用离散高斯分布的性质将e拆解为e<subgt;1</subgt;和e<subgt;2</subgt;两部分,再将参数进行重新表示为将表示为其中取自适当分布;再利用离散高斯分布的性质对秘密进行拆分,分解为标准模LWE问题的秘密和冗余部分进而将样本形式改写为利用对应的标准模LWE问题来评估对应问题的理论困难性下界,进而评估KEM方案的安全强度下界;对于要求的安全强度λ,根据对应的标准模LWE问题的计算复杂度来选择密钥封装方案的具体参数。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
在物联网(IoT)相关应用中,为保证数据传输的隐私性,需要不同物联网设备之间进行加密通信。目前主流的通信方式为利用公钥密钥封装体制进行会话密钥的协商,随后利用分组密码进行数据的加密传输。由于物联网设备的小型化,需要使用轻量级密码算法,要求通信带宽和计算需求尽量小。随着量子计算技术的发展,现有轻量级密码算法需向抗量子密码方向迁移。
一类基于格的轻量级密码算法可以采用类似NIST标准化算法Kyber的设计方式,而后采用压缩公钥的设计方式来节省通信带宽,进而使得相关方案可能适配于IoT的应用场景。但如此带来的问题是无法像评估Kyber那样基于标准的模LWE问题来评估相关方案的安全性,即对应的密码体制可能存在安全隐患。
按照现有公开文献的分析方法,对应设计方案的安全性评估具有较大损失,在要达到λ比特安全强度的前提下,现有评估方法会要求密钥封装体制的参数选择过大,不利于该算法在IoT环境下的应用。
实现思路