矩阵NTRU密码体制参数研究

TP309.2; 随着量子计算机的快速发展,后量子密码逐渐成为密码学研究热点.目的 为了避免矩阵NTRU和NTRU一样出现解密失败的情况,对Matrix NTRU算法进行优化.方法 根据同余密码算法对参数空间约束的方法,提出一种矩阵NTRU密码体制参数空间的优化选择方法.该方法重新定义参数空间,精确优化参数选择,通过对原有参数空间进行压缩,将矩阵元素的运算控制在一定范围内,避免因为模越界而解密失败的情况.结果 理论分析表明,优化后的矩阵NTRU算法可以避免加解密失败的情况.为检测优化后的矩阵NTRU性能,对改进后的矩阵NTRU和NTRU2种密码算法在密钥和明文安全性、密钥长度、密文扩展、加解密...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 44; no. 2; pp. 138 - 144
Main Authors 李子臣, 吴庆豪, 宋佳烁, 彭海朋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京印刷学院 信息工程学院,北京 102600%北京邮电大学 网络空间安全学院,北京 100876 01.03.2025
Subjects
矩阵NTRU
解密失败
decryption failure
矩阵环
matrix ring
后量子密码
matrix NTRU
post-quantum cipher
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Summary:TP309.2; 随着量子计算机的快速发展,后量子密码逐渐成为密码学研究热点.目的 为了避免矩阵NTRU和NTRU一样出现解密失败的情况,对Matrix NTRU算法进行优化.方法 根据同余密码算法对参数空间约束的方法,提出一种矩阵NTRU密码体制参数空间的优化选择方法.该方法重新定义参数空间,精确优化参数选择,通过对原有参数空间进行压缩,将矩阵元素的运算控制在一定范围内,避免因为模越界而解密失败的情况.结果 理论分析表明,优化后的矩阵NTRU算法可以避免加解密失败的情况.为检测优化后的矩阵NTRU性能,对改进后的矩阵NTRU和NTRU2种密码算法在密钥和明文安全性、密钥长度、密文扩展、加解密速度方面进行对比分析.选取合适d值,优化后的矩阵NTRU算法的信息与密钥的安全性大于NTRU算法的信息与密钥安全性的数倍,而公钥长度、私钥长度和密文扩展与NTRU方案相同.优化矩阵NTRU算法的加解密速度是NTRU算法的n倍.最后通过实验进一步验证了优化后的矩阵NTRU效率,加解密速度与理论分析相符.结论 优化参数后的矩阵NTRU具有加解密正确、高效等特点.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2023100040