抗量子计算密码
教育部高等学校信息安全专业教学指导委员会、中国计算机学会教育专业委员会共同指导

作者:Daniel J. Bernstein,Johannes Buchmann,Erik Dahmen 编著,张焕国、王后珍、杨昌 等译

丛书名:高等院校信息安全专业系列教材

定价:49元

印次:1-7

ISBN:9787302363514

出版日期:2015.02.01

印刷日期:2021.02.03

图书责编:张民

图书分类:教材

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本书系统地介绍了抗量子计算密码的基本原理、代表性成果和发展趋势。全书共有6篇。第1篇:抗量子计算密码导论;第2篇:量子计算;第3篇:基于Hash函数的数字签名方案;第4篇:基于纠错码的密码;第5篇:基于格的密码;第6篇:多变量公钥密码学。 本书内容丰富,较完整地给出了抗量子计算密码领域的全貌,不仅介绍现有成果,而且给出了今后的发展趋势,有较高的参考价值。本书可作为信息安全、计算机等相关专业高年级本科生和研究生的教材或参考资料,也可供从事信息安全、计算机、通信、数学、量子科学等领域的科技人员参考。

21世纪是信息的时代,除了电子信息科学技术继续高速发展之外,量子和生物等新型信息科学正在建立和发展。量子信息科学的研究和发展催生了量子计算机、量子通信和量子密码的出现。 由于量子信息的奇妙特性,使得量子计算具有天然的并行性。例如,当量子计算机对一个n量子比特的数据进行处理时,量子计算机实际上是同时对2n个数据状态进行了处理。正是这种并行性使得原来在电子计算机环境下的一些困难问题,在量子计算机环境下却成为容易计算的。量子计算机的这种超强计算能力,使得基于计算复杂性的现有公钥密码的安全受到挑战。 目前可用于密码破译的量子计算算法主要有Grover算法和Shor算法。对于密码破译来说,Grover算法的作用相当于把密码的密钥长度减少一半。而Shor算法则可以对目前广泛使用的RSA、EIGamal、ECC公钥密码和DH密钥协商协议进行有效攻击。这说明在量子计算环境下,RSA、EIGamal、ECC公钥密码和DH密钥协商协议将不再安全。 早在2001年IBM公司就研制出7个量子位的示例型量子计算机,向世界宣告了量子计算机原理的可行性。2011年9月2日,美国加州大学圣芭芭拉分校的科学家宣布,研制出具有冯·诺依曼计算机结构的量子计算机,并成功地进行了小合数的因子分解试验。2012年3月1日IBM宣布找到了一种可以大规模提升量子计算机量子位数的关键技术。 除了美国之外,加拿大的量子计算机取得了长足的发展。2007年2月加拿大D-Wave System公司宣布研制出世界上第一台商用16量子位的量子计算机。2008年5月提高到48量子位。2011年5月30日又提高到128量子位,并开始公...

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第1篇抗量子计算密码导论1

1密码学完蛋了吗1

2抗量子计算密码的初步体验4

2.1基于Hash函数的公钥签名体制5

2.2基于纠错码的公钥加密体制6

2.3多变量二次多项式公钥签名体制7

3抗量子计算密码面临的挑战9

3.1效率9

3.2信任10

3.3可用性10

4与量子密码的比较11

第2篇量子计算13

1经典密码学与量子计算13

1.1量子计算机下密码体系的脆弱性14

1.2其他密码学原语15

2计算模型16

3量子傅里叶变换18

4隐藏子群问题19

4.1阿贝尔HSP21

4.2非阿贝尔HSP22

5搜索算法23

6展望25

参考文献25

第3篇基于Hash函数的数字签名方案29

1基于Hash函数的一次性签名方案30

1.1LamportDiffie一次性签名方案30

1.2Winternitz一次性签名方案312Merkle树认证方案33

2.1MSS密钥对生成34

抗量子计算密码目录2.2高效的根计算34

2.3MSS签名生成35

2.4MSS签名验证35

3利用伪随机数产生器产生一次性密钥对36

3.1利用伪随机数产生器产生MSS密钥对36

3.2利用PRNG产生MSS签名37

3.3前向安全37

4认证路径的计算37

4.1经典的遍历38

4.2分形Merkle树遍历39

4.3log时空的Merkle树遍历45

4.4渐进最优结果47

4.5LOG遍历算法的改进49

5树型链接方案55

5.1思路55

5.2CMSS密钥对生成56

5.3CMSS签名生成57 ... 查看详情

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