格密码学:抗量子计算的公钥密码体制研究

1星 需积分: 45 32 下载量 104 浏览量 更新于2024-07-18 2 收藏 677KB PDF 举报
"《密码学报》中的一篇文章,作者王小云和刘明洁,探讨了格密码学的研究,包括其在抗量子计算攻击中的重要性,以及格困难问题的计算复杂性、求解算法、密码体制设计和分析等方面的主要成就。" 格密码学是一种重要的密码学分支,其主要特点是利用格这一数学结构来构建公钥密码系统,这种系统在对抗量子计算攻击方面表现出强大的潜力。格密码学的研究结合了密码学和数论等多个领域的知识,因此具有鲜明的学科交叉特性。 格困难问题在格密码学中扮演核心角色,这些问题是难以解决的计算问题,如短向量问题(SVP)和最短独立向量问题(SIVP)。这些问题的计算复杂性理论是评估格密码安全性的基础。过去30多年的研究逐渐深化了对这些问题的理解,从早期的低维度问题扩展到了高维格的复杂性分析。 在求解算法方面,文章涵盖了如何利用格困难问题来评估和增强非格密码体制的安全性,以及如何基于这些困难问题设计新的密码体制。例如,LLL算法和BKZ算法是两种著名的格基规约算法,它们在寻找短向量和优化格结构方面有着重要应用。 格密码体制的设计是另一个关键领域,这些体制利用格的数学特性来实现加密和解密操作,提供安全的数据传输。比如,基于格的公钥加密方案如Gentry的全同态加密( Fully Homomorphic Encryption, FHE)和Ring-LWE(Ring Learning with Errors)方案,它们为数据处理提供了新的可能性。 格密码分析则关注于发现和利用可能的弱点,以提高密码体制的安全性。这包括对现有格密码方案的强度评估,以及开发新的攻击策略。 文章还简要介绍了影响格密码理论研究的一些经典格数学问题,这些问题的研究成果对深入理解格密码学至关重要。通过回顾这些研究进展,作者展示了不同研究领域之间的相互渗透和融合,突显了格密码学的综合性和深度。 格密码学是现代密码学的一个活跃领域,它不仅在理论上不断进步,而且在实际应用中也有着广阔前景,特别是在量子计算时代,格密码学有望成为保障信息安全的关键技术。