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布尔函数的局部安全准则研究
结题报告
批准号:
61902276
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
刘健
依托单位:
学科分类:
F0206.信息安全
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
基于置换滤波的流密码可以适用于同态加密在云服务应用环境中的需求,其关键安全部件布尔函数应满足局部安全准则以保证系统的安全性,并且具有较低的代数次数以保证函数电路同态计算噪声较小。目前,关于布尔函数局部安全准则的相关研究较少,构造代数次数相对较低并且同时满足多项局部安全准则的布尔函数成为了面向同态加密的新型流密码设计中亟待解决的问题。本项目拟对布尔函数局部安全准则的关键问题进行深入研究:1.研究布尔函数自变量限制在等重向量集上的平衡性、代数次数、非线性度和代数免疫度之间的关系;2.构造平衡的布尔函数使其满足当自变量限制在各个等重集上时,子函数均满足局部(几乎)平衡性、局部高非线性度和局部高代数免疫度;3.研究在基本不改变局部安全准则的条件下降低布尔函数代数次数的方法。本项目的研究将丰富布尔函数的理论基础,扩展布尔函数在同态加密中的应用。
英文摘要
The stream cipher based on permutation filter is applicable to homomorphic encryption in cloud service. Boolean functions used in this kind of stream ciphers should satisfy local cryptographic criteria to ensure security, and have low algebraic degree to decrease the noise of homomorphic evaluation. Up to now, there are only a few known results on local cryptographic criteria of Boolean functions. Constructing Boolean functions satisfying several local cryptographic criteria and with relatively low algebraic degree becomes a key problem in the design of homomorphic-friendly stream ciphers. The research objective of this project is to study local cryptographic criteria of Boolean functions. The main research contents include the following three aspects. 1. We will study the relationships among balancedness, algebraic degree, nonlinearity, and algebraic immunity of Boolean functions when the variables are restricted to the vectors with constant Hamming weight. 2. We will construct balanced Boolean functions such that all the sub-functions with variables restricted to the vectors of constant Hamming weight satisfy weightwise (almost) balancedness, high weightwise nonlinearity, and high weightwise algebraic immunity simultaneously. 3. We will explore the methods of decreasing algebraic degree without weakening the local cryptographic criteria of Boolean functions. This project will enrich the theoretical foundations of Boolean functions, and extend the application of Boolean functions in homomorphic encryption.
基于置换滤波的流密码FLIP适用于云服务下的同态加密,其关键部件布尔函数应满足局部安全准则和较低的代数次数以保证系统的安全性和同态计算乘法深度。构造代数次数较低并满足多项局部安全准则的布尔函数成为了流密码FLIP设计中亟待解决的问题。本项目对布尔函数局部安全准则的关键问题进行了深入的研究,给出了布尔函数局部安全准则之间的关系,构造了自变量限制在等重集上满足局部(几乎)平衡性和高非线性的布尔函数,并得到了降低代数次数的方法,同时,给出了适用于同态加密的布尔函数的相关应用。项目成果包括学术论文11篇,受理专利4项,培养硕士研究生6人。项目取得的成果对研究适用于同态加密的布尔函数具有重要的学术价值和理论意义,并在基于同态加密的密态数据融合、可信计算理论等领域具有重要的应用价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
MSK‐PK: A Public‐Key Encryption Cryptosystem with Multiple Secret‐Keys
MSK-PK:具有多个秘密密钥的公钥加密密码系统
DOI:10.1049/cje.2020.00.049
发表时间:2022-07
期刊:Chinese Journal of Electronics
影响因子:1.2
作者:Jiaqi Zhai;Jian Liu;Lusheng Chen;Lingyu Wang
通讯作者:Lingyu Wang
DOI:10.1007/s12095-022-00575-6
发表时间:2022-03
期刊:Cryptography and Communications
影响因子:--
作者:Lei Sun;Zexia Shi;Jian Liu;Fang-Wei Fu
通讯作者:Fang-Wei Fu
OFEI: A Semi-black-box Android Adversarial Sample Attack Framework Against DLaaS
OFEI:针对 DLaaS 的半黑盒 Android 对抗样本攻击框架
DOI:10.1109/tc.2023.3236872
发表时间:2021-05
期刊:IEEE Transactions on Computers
影响因子:3.7
作者:Guangquan Xu;GuoHua Xin;Litao Jiao;Jian Liu;Shaoying Liu;Meiqi Feng;Xi Zheng
通讯作者:Xi Zheng
Constructions of optimal locally recoverable codes via Dickson polynomials
通过 Dickson 多项式构造最优局部可恢复代码
DOI:10.1007/s10623-020-00731-0
发表时间:2020
期刊:Designs, Codes and Cryptography
影响因子:--
作者:Jian Liu;Sihem Mesnager;Deng Tang
通讯作者:Deng Tang
Extraction Security of Sequential Aggregate Signatures
顺序聚合签名的提取安全性
DOI:10.1049/cje.2021.06.011
发表时间:2021-09
期刊:Chinese Journal of Electronics
影响因子:1.2
作者:Zhai Jiaqi;Liu Jian;Chen Lusheng
通讯作者:Chen Lusheng
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