检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2020年第1期48卷 1-8页

作者：侯红霞杨波张丽娜张明瑞陕西师范大学计算机科学学院西安邮电大学网络空间安全学院中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室西安科技大学计算机科学与技术学院

在签名算法中,一旦签名私钥被窃取,敌手就可以随意伪造合法用户的签名,从而致使合法用户的权益受到侵害.为了降低签名私钥泄露的风险,本文提出了一种安全的两方协作SM2数字签名算法,该算法将签名私钥拆分成两个部分,分别交由两方来保管... 详细信息

在签名算法中,一旦签名私钥被窃取,敌手就可以随意伪造合法用户的签名,从而致使合法用户的权益受到侵害.为了降低签名私钥泄露的风险,本文提出了一种安全的两方协作SM2数字签名算法,该算法将签名私钥拆分成两个部分,分别交由两方来保管,通过采用零知识证明、比特承诺、同态加密等密码学技术保证了只有合法的通信双方才能安全地协作产生完整的SM2签名,任何一方都不能单独恢复出完整的签名私钥,方案的安全性在通用可组合安全框架下被证明,与已有的SM2协作签名方案相比,本文方案具有交互次数少、协作签名效率高等优势.

关键词：数字签名零知识证明比特承诺同态加密可证明安全

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机器学习系统的隐私和安全问题综述

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计算机研究与发展 2019年第10期56卷 2049-2070页

作者：何英哲胡兴波何锦雯孟国柱陈恺信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100195 中国科学院信息工程研究所北京100195 中国科学院大学网络空间安全学院北京101408

人工智能已经渗透到生活的各个角落,给人类带来了极大的便利.尤其是近年来,随着机器学习中深度学习这一分支的蓬勃发展,生活中的相关应用越来越多.不幸的是,机器学习系统也面临着许多安全隐患,而机器学习系统的普及更进一步放大了这些风... 详细信息

人工智能已经渗透到生活的各个角落,给人类带来了极大的便利.尤其是近年来,随着机器学习中深度学习这一分支的蓬勃发展,生活中的相关应用越来越多.不幸的是,机器学习系统也面临着许多安全隐患,而机器学习系统的普及更进一步放大了这些风险.为了揭示这些安全隐患并实现一个强大的机器学习系统,对主流的深度学习系统进行了调查.首先设计了一个剖析深度学习系统的分析模型,并界定了调查范围.调查的深度学习系统跨越了4个领域——图像分类、音频语音识别、恶意软件检测和自然语言处理,提取了对应4种类型的安全隐患,并从复杂性、攻击成功率和破坏等多个维度对其进行了表征和度量.随后,调研了针对深度学习系统的防御技术及其特点.最后通过对这些系统的观察,提出了构建健壮的深度学习系统的建议.

关键词：机器学习安全深度学习安全攻防竞赛对抗攻击成员推理攻击隐私保护

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密码应用安全技术研究及软件密码模块检测的讨论

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密码学报 2020年第3期7卷 290-310页

作者：郑昉昱林璟锵魏荣王琼霄中国科学院数据与通信保护研究教育中心北京100093 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230026

基于密码学原理的安全解决方案是网络空间安全研究的重要内容,能够为信息系统提供各种必要安全保障.然而,许多现实事例表明,在信息系统中完善地实施密码技术并非易事.尤其是,在现实系统中,实现密码理论方案的运行假设和前提条件非常困难... 详细信息

基于密码学原理的安全解决方案是网络空间安全研究的重要内容,能够为信息系统提供各种必要安全保障.然而,许多现实事例表明,在信息系统中完善地实施密码技术并非易事.尤其是,在现实系统中,实现密码理论方案的运行假设和前提条件非常困难,例如,选用语义安全的协议、不可预测的随机数和攻击者不能访问的密钥等.近年来,学术界取得了大量相关技术研究成果,包括安全问题和相应的解决方案(本文称为密码应用安全技术研究).另一方面,密码模块检测一直都是密码技术实际应用的重要环节:通过对密码模块的技术要求和检测,确保能够正确有效地实现密码算法功能.本文分析了当前密码应用安全技术研究和密码模块检测的安全要求,揭示了二者在密码理论方案的实现安全方面的联系和差异.然后,本文总结了现有密码应用安全技术研究成果,包括密码理论方案的选用、随机数发生器的设计和实现、密钥安全、密码计算的使用控制、密钥管理和PKI基础设施、以及应用功能密码协议的实现安全等方向.最后,基于现有密码应用安全技术研究成果,本文讨论了软件密码实现的特殊性和具体实施的注意事项.

关键词：密码应用密码模块密码模块检测软件密码实现

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支持国密算法的JavaScript通用密码库的实现

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密码学报 2020年第5期7卷 595-604页

作者：魏荣郑昉昱林璟锵中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院数据与通信保护研究教育中心北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230026

随着近年来Web应用的大量普及及其安全问题的频发,用JavaScript进行一些密码运算的需求也随之而来.相比传统外插硬件外加驱动的密码计算模式,用JavaScript实现密码算法具有跨平台、免安装、兼容性好的优点.我们基于一款用JavaScript编... 详细信息

随着近年来Web应用的大量普及及其安全问题的频发,用JavaScript进行一些密码运算的需求也随之而来.相比传统外插硬件外加驱动的密码计算模式,用JavaScript实现密码算法具有跨平台、免安装、兼容性好的优点.我们基于一款用JavaScript编写的国际密码算法库,加入了国密SM2、SM3和SM4算法,并使用固定基的comb方法对椭圆曲线固定点的标量乘进行了优化,使密钥生成和签名速度提升了一倍以上.在保证运算速度的同时,我们也尽量保持了代码量的最小化,以减小流量消耗和下载时长.我们在Chrome、Firefox、Opera和Maxthon浏览器中进行了验证和性能评估,在Firefox上,SM2签名算法性能达到了每秒生成100对密钥,签名95次,验签40次,SM3算法速度达到了69.75 Mbps,SM4算法速度达到了110.97 Mbps.

关键词： Web应用 JavaScript 国密算法标量乘密码库

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门限密码系统综述

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密码学报 2020年第1期7卷 1-14页

作者：涂彬彬陈宇成都卫士通信息产业股份有限公司摩石实验室北京100070 山东大学网络空间安全学院青岛266237 密码科学技术国家重点实验室北京100878 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

门限密码完美体现了"不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里"的思想,将传统公钥密码的集中化权限进行分散,保证了多用户可共同分享密码操作权限,并以一种多方安全计算的方式进行密码操作,使得不少于门限值个用户可协同完成密码操作... 详细信息

门限密码完美体现了"不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里"的思想,将传统公钥密码的集中化权限进行分散,保证了多用户可共同分享密码操作权限,并以一种多方安全计算的方式进行密码操作,使得不少于门限值个用户可协同完成密码操作,而少于门限值个用户无法进行合谋.门限密码的多方操作模式,避免了传统公钥密码由于私钥唯一而导致的单点故障问题,对于提升了密码系统的健壮性和安全性等有着重要作用.本文分别介绍了门限密码的基本概念和安全性定义,系统地论述了目前门限密码的研究现状和主要进展,并针对门限密码的功能特性和安全性模型,就关键的研究工作和技术进行了总结,主要包括组件化设计门限密码的通用构造方法和自适应攻击模型下安全门限密码的设计思路,以及基于格构造门限密码的方法,最后讨论了门限密码未来需要研究和解决的部分问题.

关键词：门限加密门限签名自适应模型通用构造格

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一种带有熵监控功能的软件随机数发生器

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中国科学院大学学报（中英文） 2020年第6期37卷 835-847页

作者：刘攀陈天宇吕娜马原荆继武中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

随机数发生器(random number generator,RNG)在现代密码学中处于基础而核心的地位,其生成的随机数为密码算法和安全协议等众多密码应用提供基本安全保障。随着移动互联网、物联网等技术的快速发展,传统纯硬件形式的随机数发生器存在硬... 详细信息

随机数发生器(random number generator,RNG)在现代密码学中处于基础而核心的地位,其生成的随机数为密码算法和安全协议等众多密码应用提供基本安全保障。随着移动互联网、物联网等技术的快速发展,传统纯硬件形式的随机数发生器存在硬件更新困难、开发成本高等问题,导致适用范围受限。因此,在计算机、移动终端等设备上通常采用软件随机数发生器(software RNG,SRNG)提供随机数服务。目前,Linux、Android、iOS以及Windows等典型操作系统平台均具备各自的SRNG,提供基于软件的随机数服务。现有的研究工作主要聚焦在熵源熵不足和后处理模块内部状态泄露问题,这是影响SRNG的随机数服务质量的主要问题。为此,设计并实现一种带有熵监控功能的软件随机数发生器(entropy monitoring SRNG,EM-SRNG)架构,该设计利用高精度的纳秒级系统时钟作为非物理熵源。在线的熵监控模块可实现在发生器运行时对未处理数据的熵进行持续检测,并在熵不足的情况下按需调用后处理模块以改善数据的统计特性。另外,EM-SRNG的后处理模块可选用基于SM3和SM4密码算法设计的两种后处理扩展算法,以保证发生器内部状态的前向/后向安全性。通过对所设计的EM-SRNG与Linux随机数发生器(LRNG,目前主流的软件随机数发生器之一)进行对比分析,实验结果表明:在安全性方面,经SP 800-90B测试后发现EM-SRNG的输出质量与LRNG的dev/random提供的数据质量相当,而略好于LRNG的dev/urandom提供的数据质量,每比特的最小熵约为0.94/bit;在速率方面,EM-SRNG的数据产生速率比LRNG的dev/random高4个数量级左右,但由于在结构中嵌入了基于90B统计套件进行在线熵估计,使得EM-SRNG的速率比LRNG的dev/urandom要慢一些,约为4 Mbps。

关键词：随机数发生器熵监控 Linux随机数发生器

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基于区块链的去中心化信贷系统及应用

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通信学报 2019年第8期40卷 169-177页

作者：王明生曹鹤阳李佩瑶中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

提出了去中心化信贷系统,并给出了其构造应用。通过扩展基于区块链的“数字货币商品”的交易结构、扩展共识协议的功能和增加特定账户的方法,来构造去中心化信贷系统。同时,将去中心化信贷系统应用到基于区块链的PKI增强与监督系统IKP,... 详细信息

提出了去中心化信贷系统,并给出了其构造应用。通过扩展基于区块链的“数字货币商品”的交易结构、扩展共识协议的功能和增加特定账户的方法,来构造去中心化信贷系统。同时,将去中心化信贷系统应用到基于区块链的PKI增强与监督系统IKP,从而使IKP系统在运行中不需要全局基金,并且通过在去中心化信贷系统中引入分层“虚拟货币商品”供应量调节机制缓解基于区块链的“数字货币商品”在“虚拟货币商品”供给量上难以调节的问题,实现精确调节“虚拟货币商品”供应量。

关键词：区块链 “数字货币商品” 信贷系统去中心化

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基于GPU的X25519/448密钥协商算法的高速实现

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信息安全学报 2020年第6期5卷 60-74页

作者：董建阔郑昉昱林璟锵中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室中国北京100093 中国科学院数据与通信保护研究教育中心中国北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院中国北京100049

密钥协商算法目前被广泛运用于包括TLS/SSL在内的各种安全协议中,以支持通信双方在不被保护的信道中建立共享秘密。特别是在TLS 1.3中,为保证前向安全性(forward secrecy),移除了利用静态RSA公钥加密算法进行密钥交换的方式,仅保留Diffi... 详细信息

密钥协商算法目前被广泛运用于包括TLS/SSL在内的各种安全协议中,以支持通信双方在不被保护的信道中建立共享秘密。特别是在TLS 1.3中,为保证前向安全性(forward secrecy),移除了利用静态RSA公钥加密算法进行密钥交换的方式,仅保留Diffie Hellman(DH)密钥协商算法,并引入了一个新的密钥协商算法X25519/448。相比于TLS 1.3其他两类DH密钥协商算法(有限域DH和基于NIST-P曲线的椭圆曲线DH),X25519/448的计算量更小且参数的选取过程公开,更受产业界青睐。事实上,包括Open SSH在内的众多开源项目已经将X25519/448作为默认的密钥协商算法。虽然X25519/448的计算量相对较小,但是在云计算、电子交易等大规模并发请求的场景下,它所依赖的椭圆曲线点乘运算仍然是性能瓶颈。本文利用图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)针对X25519/448进行了多层次的性能优化,同时考虑了可能的计时攻击威胁,完成性能的最大化。所实现的X25519/448在桌面级GPUGTX1080达到每秒2860412/357944次操作,在嵌入式GPUTegraX2上达到每秒155459/17909次操作,性能远远超过CPU、FPGA和同类GPU平台实现。其中,Tegra X2上的X25519实现分别是ARM CPU的8.5倍和FPGA的13.2倍,体现了GPU在嵌入式密码计算领域的强大潜能。

关键词： Curve25519 Curve448 GPU 密钥协商

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基于后量子假设的高效范围证明方案

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信息安全学报 2020年第6期5卷 87-102页

作者：滕瑜莹谢翔邓燚中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室中国北京100093 矩阵元技术有限公司中国上海200120 中国科学院大学网络空间安全学院中国北京100049

作为零知识证明的一种特殊应用,范围证明技术广泛地应用于密码货币、电子投票、匿名凭证等多个场景。这项技术使得证明者能够向验证者证明某一秘密整数属于一个给定的连续整数区间,除此之外不泄露其他任何信息。大部分现有的范围证明方... 详细信息

作为零知识证明的一种特殊应用,范围证明技术广泛地应用于密码货币、电子投票、匿名凭证等多个场景。这项技术使得证明者能够向验证者证明某一秘密整数属于一个给定的连续整数区间,除此之外不泄露其他任何信息。大部分现有的范围证明方案都是针对基于经典的数论假设的承诺方案构造的,在量子攻击下不能保证安全性。本文针对串承诺方案,提出了一种构造后量子范围证明方案的新思路,并分别基于Exact Learning Parity with Noise(xLPN),Small Integer Solution(SIS)和Learning with Errors(LWE)等假设,给出了三类具体的范围证明方案。此外,文章还提出了一个批承诺方案,并针对该批承诺构造了适用于同时处理多个消息的批处理范围证明方案。该批处理范围证明方案中,对于多个秘密值分别属于不同整数区间的情况,证明者只需要产生一个证明。与对多个消息逐一生成证明的处理方式相比,批处理的方式有效地节约了生成证明过程中需要的随机数个数,明显地降低了双方的通信量和计算量。

关键词：范围证明串承诺后量子密码学

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具有数据上传管控的无证书可证明数据持有方案

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信息网络安全 2020年第1期 83-88页

作者：李晓冉郝蓉于佳青岛大学计算机科学技术学院青岛266071 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093

随着大数据技术的发展,云存储受到了越来越多的关注。它在给用户带来诸多便利的同时,也产生了新的安全挑战。由于用户在将数据存储到云端后就失去了对数据的直接控制,如何安全有效地检测存储在云端数据的完整性成为一个重要的安全挑战... 详细信息

随着大数据技术的发展,云存储受到了越来越多的关注。它在给用户带来诸多便利的同时,也产生了新的安全挑战。由于用户在将数据存储到云端后就失去了对数据的直接控制,如何安全有效地检测存储在云端数据的完整性成为一个重要的安全挑战。可证明数据持有技术(PDP)是近年来的一个研究热点,它可以在不下载全部数据的情况下实现云数据的完整性检测。然而,绝大多数已存在的PDP方案或者存在复杂的证书管理问题,或者存在密钥托管问题。除此之外,这些方案都没有考虑数据上传的管控问题。针对上述问题,文章提出了一种具有数据上传管控的无证书可证明数据持有的方案,该方案首先利用权限管理和秘密共享技术,实现了对数据上传过程的管控,即只有当超过一定门限值的用户同意后才可将数据上传到云端,避免了用户随意上传数据的行为;其次利用无证书的密码技术,既避免了密钥托管问题,又简化了证书管理的操作。同时,也对方案的安全性和性能进行了分析。

关键词：云存储数据完整性检测可证明数据持有密钥托管

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