利用KEM+DEM混合模型高效实现DCCA到CCA安全性转换

"这篇研究论文探讨了如何通过使用KEM（密钥封装机制）和DEM（数据封装机制）的混合范例，从检测可选择密文安全性（DCCA）更有效地实现确认可选择密文安全性（CCA）的公钥加密方案。文章作者是Yuan Chen和Qingkuan Dong，来自西安电子科技大学的集成服务网络国家重点实验室。文章指出，DCCA安全性是实现CCA安全性的一种有效方法，其中‘内层-外层’结构可以将DCCA安全的公钥加密转化为CCA安全的。传统的‘内层’会加密消息和两个嵌入的随机数，而KEM+DEM混合模式则有助于提高效率。然而，‘内层’的长密文仍然使‘外层’加密效率较低。作者提出，该结构可以只应用到KEM部分，并通过引入一个CCA安全的DEM来加密嵌入的随机数，从而缩短‘内层’的长度，提高了整体效率。" 在公钥加密领域，CCA安全性是非常重要的标准，它确保即使攻击者可以获取和修改加密后的密文，也无法从中获取任何关于明文的信息。DCCA安全性的概念是CCA安全性的一个中间步骤，它允许检测到对加密信息的篡改尝试，但不保证完全防止解密后的信息泄露。 论文中提到的“内层-外层”结构是一种常见的转换方法，用于提升安全性。在这个结构中，‘内层’负责加密核心信息和随机数，而‘外层’则提供额外的安全保护。KEM的作用是生成一个随机密钥并将其安全地封装在密文中，而DEM则用于用这个密钥加密实际的数据。KEM+DEM混合模型能够提供时间和计算效率的优势。 然而，这种结构的缺点是‘内层’的密文通常较长，这降低了整体加密过程的效率。作者Yuan Chen和Qingkuan Dong提出的新方法是将‘内层’的改进仅应用于KEM部分，并使用一个已经具备CCA安全性的DEM来处理嵌入的随机性。这样做的好处是减少了需要被‘外层’加密的密文长度，从而提高了整个加密系统的效率。 这项工作对于优化公钥加密系统、提高其在现实世界中的实用性和效率具有重要意义，尤其是在大数据和云计算环境中，对高效且安全的加密技术的需求日益增长。通过这种方法，可以实现更高效的CCA安全公钥加密，同时保持了足够的安全水平，这对于网络安全和通信网络领域的研究和发展具有重要价值。