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charlesjjjx木蟲 (初入文壇)
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computersim
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【答案】應(yīng)助回帖
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【國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析】 1949年C.E.Shannon 發(fā)表文章“Communication Theory of Secrecy System”，使得密碼學(xué)成為一門科學(xué)。該文把信息論引入密碼學(xué)，用統(tǒng)計的觀點對信源、密碼源、接受密文進行數(shù)學(xué)描述和定量分析，同時他也提出設(shè)計密碼的基本觀點。關(guān)于偽密鑰的問題，Shannon有非常精辟的分析和研究，Shannon根據(jù)信息論和冗余相關(guān)理論，定義了偽密鑰、唯一解距離、理想保密，而一般現(xiàn)實的密碼體制是不能達到理想保密的，即隨著密文的長度增加，偽密鑰會減少到最后只剩下唯一個密鑰，這會威脅密碼體制的安全。他對已知密文的情況下的密碼分析進行了研究，指出隨著密文的增加，偽密鑰的數(shù)量會逐步減少。雖然Shannon以上分析具有很大理論價值，但是密碼分析者很少沿著這個方面做，只有少量的研究是將量子密碼學(xué)與一次一密結(jié)合起來進行研究。當(dāng)前的密碼分析主要是考慮有限計算能力為主，目前對于算法的安全性研究的非常深入，考慮了各種各樣的情況下的分析，不僅有直接對算法的分析，而且有基于實現(xiàn)的分析，分組密碼分析技術(shù)也得到了空前的發(fā)展,已經(jīng)有很多分組密碼分析技術(shù)，如強力攻擊（包括窮盡密鑰搜索攻擊、字典攻擊、查表攻擊、時間-存儲權(quán)衡攻擊）、差分密碼分析及其推廣、線性密碼分析及其推廣、差分-線性密碼分析、插值攻擊、相關(guān)密鑰攻擊、Multiset攻擊、reflection攻擊、自相似攻擊、能量分析、錯誤攻擊、定時攻擊等等。序列密碼的主要分析方法有線性校驗子分析方法機器改進分析方法，線性一致性測試分析，分別征服分析，最佳仿射逼近分析，快速相關(guān)分析方法，多輸出前饋網(wǎng)絡(luò)密碼系統(tǒng)的分析，收縮序列的分析等，而公鑰密碼的分析方法主要是針對所采用的難題降低其難度。這些分析方法中有許多都是在很難具備的條件下實施的（比如截獲明文密文對，截獲密碼機，靠近密碼機等），且研究非常深入。 針對目前大多數(shù)密碼算法難于找到偽密鑰，而且缺乏有效方法找到偽密鑰這兩大問題，申請人提出了密碼體制的密鑰可信度的概念。對于一個難于找到偽密鑰的密碼體制，可以直接用密鑰解密得出明文，根據(jù)得到的明文是否有意義就可以在很大的程度上判斷密鑰是否是真正密鑰，如果密鑰得出的明文有意義，就可以在很大程度上認為這個密鑰是真正的。由于一般的密碼分析都是知道密文的，密碼算法是公開的，而且判斷解密得到的明文是否有意義也是很容易的事情，因而對于這樣的難于找到偽密鑰的密碼算法，得到的明文是否有意義是判斷密鑰是否正確的有力憑據(jù)，因而這樣的密碼算法的密鑰可信度高。此外，申請人還提出讓密碼算法不僅僅是被動防范攻擊，而且還要具有主動性，可以主動去誤導(dǎo)對方。假如算法很容易找到偽密鑰，則在面對軟磨硬泡攻擊的時候，密鑰持有者可以用偽密鑰來誤導(dǎo)密碼分析者。即使攻擊者知道偽密鑰容易尋找，至少也可以迷惑對方，讓他們不能確定密鑰是真正的密鑰。 申請人設(shè)計了一種低密鑰可信度的加密算法，可以有效解決以上問題，而且偽密鑰得出的明文可以完全符合通信的背景，得到的這些明文可能與原來的意義相似、相反，這樣的偽密鑰相對于一般的偽密鑰而言，更加具有意義。由于低密鑰可信度的要求，該算法相對而言比較復(fù)雜，加密流程也較傳統(tǒng)加密復(fù)雜。該算法可以針對文檔和輸入的文本加密。針對文檔的加密，需要打開文檔，讀取文本內(nèi)容，根據(jù)關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)庫進行識別，進行內(nèi)容的加密，并且附加標(biāo)記來保證可逆性，為了加強安全性，在對文檔的文本內(nèi)容加密保存后，對文檔進行一次傳統(tǒng)的外層加密。但是目前看來，算法依然具有一定的局限性，比如運算效率偏低，冗余可能增加，部分偽密鑰可能暴露破綻而被證偽。目前設(shè)計并實現(xiàn)的算法主要針對簡單格式的文檔進行讀取操作（如txt等），對復(fù)雜文檔尚未實現(xiàn)加解密操作。目前存在的問題是針對不同的文檔的讀寫操作都不一樣，而且在包含圖片等內(nèi)容的情況下，要保證文檔完全的可逆性會比較困難等等。由于算法的復(fù)雜性，它們的各種特性互相不可兼得，針對于不同的情況，不同的安全需求，依然要設(shè)計不同的算法。相關(guān)的密鑰可信度的概念也需要根據(jù)不同的現(xiàn)實條件進行細化，此外，密鑰可信度的度量問題以及如何有效降低密鑰可信度也需要進行進一步的研究，目前查閱各種文獻數(shù)據(jù)庫和搜索引擎，在國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)有他人進行相關(guān)研究。 |
5樓2012-02-26 23:58:49
gebin1025
木蟲 (正式寫手)
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2樓2012-02-26 19:23:22
computersim
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
charlesjjjx(金幣+100): ★有幫助 有主要內(nèi)容 2012-02-27 10:11:35
charlesjjjx(金幣+100): ★有幫助 有主要內(nèi)容 2012-02-27 10:11:35
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摘 要 (限400字)：申請人提出了密碼體制的密鑰可信度的概念，它用來衡量該算法在逼迫一個不愿意泄漏明文的對手交出的密鑰的可信賴程度。密碼體制的偽密鑰容易找到，則密鑰可信度低，因為當(dāng)遭遇到軟磨硬泡之類攻擊時，密鑰持有者能夠給出偽密鑰以誤導(dǎo)或迷惑密碼分析者。目前我們已經(jīng)設(shè)計了相關(guān)的算法，但該算法具有一定局限性，比如運算效率低等等。作為一個新的領(lǐng)域，尚有許多問題有待于研究，本項目擬根據(jù)概率論、信息論對不同條件下的密鑰可信度給出確切定義，以及相關(guān)的計算和度量方法，尋求新的低密鑰可信度且其他性能優(yōu)越的算法，在測試、比較和分析的基礎(chǔ)上，對已經(jīng)設(shè)計的算法在復(fù)雜性、易用性、冗余方面進行優(yōu)化。與QKD相結(jié)合，設(shè)計低密鑰可信度的算法將兩者的優(yōu)勢互補。此外，在得到的有意義的明文中，由于其他原因不能真正迷惑誤導(dǎo)對方，而成為失效的偽密鑰，因此，對這種失效可能性也要研究。對算法的局限性進行研究并且改進，算法的其他用途研究。 關(guān) 鍵 詞(用分號分開，最多5個) 軟磨硬泡攻擊；密鑰持有者；偽密鑰；閾下信道；概率論 |
3樓2012-02-26 23:58:01
computersim
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【答案】應(yīng)助回帖
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報告正文 （一）立項依據(jù)與研究內(nèi)容（4000-8000字）： 1. 項目的立項依據(jù)（研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析，需結(jié)合科學(xué)研究發(fā)展趨勢來論述科學(xué)意義；或結(jié)合國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關(guān)鍵科技問題來論述其應(yīng)用前景。附主要參考文獻目錄） 【研究意義】 軟磨硬泡攻擊是一種非常有效的攻擊，但是針對于這種攻擊長期以來一直缺乏有效防范方法�，F(xiàn)實中，密鑰持有者被脅持的可能性也是經(jīng)常存在的，在這樣的情況下，由于偽密鑰較少，而且缺乏有效的方法在大量的密鑰中尋找偽密鑰，密鑰持有者有心偽造一個偽密鑰來欺騙密碼分析者也是非常困難的，一般情況下，他給出的錯誤密鑰得出的明文是沒有意義的亂碼，因此密鑰持有者不能不交出真正的密鑰。此外，許多情況下，密鑰持有者還存在受到權(quán)勢或者上級的脅迫，礙于情面等各種因素，在不能找到偽密鑰的情況下，不得不交出真正密鑰。現(xiàn)代密碼體制力圖將所有的安全性寓于密鑰之中，目前對于密鑰的保護依然是采用加密技術(shù)，甚至多級的加密，以及硬件的保護等被動性的措施。對于直接對于密碼的竊取以及對密鑰的持有者的脅迫沒有有效方法。現(xiàn)代密碼分析學(xué)對已有的許多苛刻條件下的攻擊都非常深入地進行了研究，但是對于軟磨硬泡攻擊以及密鑰被竊取這類很容易實施的攻擊卻沒有防范措施。目前大多數(shù)密碼算法難于找到偽密鑰，而且缺乏有效方法找到偽密鑰，這加大了密鑰脅持或者竊取的危險，因為在這樣的情況下，很難找到一個偽密鑰得出有意義的明文，因此，在很大程度上可以根據(jù)得出的明文是否有意義來判斷密鑰是否是真正的密鑰，即如果得出的明文有意義，密鑰就是可信的。對于一個難于找到偽密鑰的密碼體制，可以直接用密鑰解密得出明文，看得到的明文是否有意義來判斷密鑰是否是真正密鑰，因此有必要設(shè)計容易尋找偽密鑰的算法。 加之，現(xiàn)代密碼體制，比如DES和RSA，受到量子計算機的威脅，量子計算機可以在很短時間內(nèi)破解這些密碼算法，而新設(shè)計的算法可以結(jié)合量子密碼體制防止被量子計算機破解。計算機的運算速度越來越快，現(xiàn)代密碼算法也受到無限計算能力的威脅，即使是在唯密文攻擊的情況下，由于偽密鑰很少，而且得到的有意義的明文可能被密碼分析者根據(jù)各種背景信息排除，可能最終確定密鑰是某個密鑰值或者是某幾個密鑰之一。這同樣可能造成信息泄漏，或者部分信息泄漏�，F(xiàn)代密碼學(xué)將所有的安全性寓于密鑰之中，但是在密鑰可信度高（即很難找到偽密鑰）的情況下，僅僅根據(jù)密文解密得到的明文是否有意義，就可以排除大量的密鑰，這影響了密碼體制的安全性。在某些情況下，配合一些其他的條件，可以進一步縮小密鑰的范圍，甚至可以直接確定密鑰。在計算能力有限的情況下，密碼分析者也可以采用試驗的方法，一旦試驗到可以得到有意義明文的密鑰，而且在不出現(xiàn)破綻，并且明文符合通信語境的情況下，可以在很大程度上相信這個密鑰就是真正的密鑰。 這種考慮并非鉆牛角尖，現(xiàn)代密碼學(xué)對于許多很難具備的攻擊都有完備的分析，比如密碼機被繳獲且密鑰沒有被銷毀的情況對應(yīng)選擇明文攻擊。而本項目考慮到問題在僅僅知道密文和密碼算法的情況下就能奏效，而這兩個條件一般情況下是密碼分析必備條件。 申請人提出了密碼體制的密鑰可信度的概念，某個密碼算法的密鑰可信度是指在一定的條件下該密碼算法尋找到能夠解密得到有意義且不暴露破綻的明文的偽密鑰的難易程度。本質(zhì)上說它用來衡量密碼算法在已知密文和算法的情況下，逼迫一個不愿意泄漏明文的密鑰持有者交出的密鑰的可信賴程度，假定這個密鑰持有人總是盡力去找一個不暴露破綻的偽密鑰來誤導(dǎo)脅迫者。密碼算法的偽密鑰容易找到，則密鑰可信度高。之所以命名為可信度，是因為偽密鑰難于找到的算法，如果得到的不是真正的密鑰，大多數(shù)情況下，密鑰解密得到的明文都是無意義的亂碼，相反，如果有意義，則很可能這個密鑰就是正確的密鑰。這對于解決以上密鑰脅持的問題是非常有意義的，且相關(guān)問題無論是從密碼學(xué)角度，還是信息論角度都值得研究。 |
4樓2012-02-26 23:58:23
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