支持同态算术运算的数据加密方案算法研究

被引：14

作者：

杨攀 ^{[1
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桂小林 ^{[1
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姚婧 ^{[1
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林建财 ^{[1
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田丰 ^{[1
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张学军 ^{[1
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机构：

[1] 西安交通大学电子与信息工程学院

[2] 西安交通大学陕西省计算机网络重点实验室

来源：

通信学报 | 2015年 / 01期

基金：

高等学校博士学科点专项科研基金;

关键词：

同态加密; 隐私保护; 理想格; 代表元; 计算服务;

D O I：

暂无

中图分类号：

TP309.7 [加密与解密];

学科分类号：

081201 ; 0839 ; 1402 ;

摘要：

针对在计算服务中,对用户信息加密以保护隐私时,无法对密文进行计算的问题,提出一种高效的支持密文四则算术运算的同态加密方案CESIL,包括密钥生成、加密、解密及密文运算4个算法。该方案首先借助多项式环重新定义向量的加法和乘法运算,构建多项式系数向量环;然后利用理想格在向量环上划分剩余类,建立商环及其代表元集合;最后,将整数明文映射为代表元,并用代表元所在剩余类的其他元素替换该代表元,以对明文进行加密。商环的运算特性保证CESIL方案支持对密文的加法和乘法运算。在实现CESIL方案时,利用快速傅里叶变换(FFT)算法进一步提高运算效率、减少密钥长度。理论分析及实验结果表明,CESIL是语义安全的,且相比已有的一些同态加密方案,CESIL支持更多的运算类型,拥有较高的运行效率和较小的密钥及密文长度,能更好地满足实际应用需求。

引用

页码：171 / 182

页数：12

共 3 条

[1] 云环境中支持隐私保护的可计算加密方法 [J].

黄汝维 ;

桂小林 ;

余思 ;

庄威 .

计算机学报, 2011, 34 (12) :2391-2402

[2]

信息安全中的数学方法与技术[M]. 清华大学出版社 , 冯登国, 2009

[3]

A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems[J] . R. L. Rivest,A. Shamir,L. Adleman.Communications of the ACM . 1978 (2)

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