一种条件分布转化编码方法及加密方法技术

本发明专利技术公布了一种条件分布转化编码方法及低熵密钥下的加密方法，通过构建条件分布转化编码器，计算并存储种子区间表，对与条件X相关的消息M进行编码；然后利用传统方法进行加密；能够实现对与某些已知信息相关的消息进行编码并加密，从而抵抗已知信息的攻击者，提高加密的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种条件分布转化编码方法及加密方法
本专利技术涉及计算机信息安全
，具体涉及一种条件分布转化编码方法及在低熵密钥(如口令)下的消息加密方法。
技术介绍
由于人类记忆的限制，由用户生成和记忆的口令呈现低熵性质。与一般加密算法的随机长密钥不同，用户的口令通常是一串有意义的字符，容易被猜测攻击。因此，传统的基于口令加密算法(PKCS#5)，一旦密文泄漏，攻击者可以通过对密钥(即口令)进行暴力猜测来获得消息/明文。2014年，AriJuels和ThomasRistenpart提出一种全新的加密方法HoneyEncryption，可以保证密文在任意密钥下解密都能得到一个似真的消息，从而使得攻击者无法判断攻击是否成功。该方法在传统的加密方法之前，引入了一个新的概率编码器——分布转化编码器DTE。加密时，消息先被概率编码器编码成均匀分布的种子，然后进行传统加密。解密过程则相反，先进行传统解密得到种子，然后使用解码器得到消息。但是AriJuels和ThomasRistenpart提出的DTE无法编码与某些信息相关的消息，这会导致获得这些信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于条件分布转化编码器的编码方法，通过构建条件分布转化编码器，对与条件X相关的消息M进行编码；所述条件为密钥或与消息相关的已知信息；M

【技术特征摘要】
1.一种基于条件分布转化编码器的编码方法，通过构建条件分布转化编码器，对与条件X相关的消息M进行编码；所述条件为密钥或与消息相关的已知信息；Mi为消息空间中的第i个消息；
包括如下步骤：
A.计算并存储种子区间表，构建得到条件分布转化编码器；具体执行如下操作：
A1.对任意条件X，利用条件概率函数依次计算得到每个消息Mi的在条件X下的条件概率Pr(Mi|X)；条件概率函数Pr(Mi|X)表示在条件为X时消息为Mi的条件概率；
A2.利用累积条件分布函数依次计算每个消息Mi的累积条件分布函数值F(Mi|X)；所有消息的累积条件分布函数值构成累积条件分布函数表；累积条件分布函数表示为：



A3.对累积条件分布函数表进行离散化，得到种子区间表，作为条件分布转化编码器，用于进行编码和解码；
B.在条件X下，采用步骤A得到的条件分布转化编码器对消息M进行编码，得到对应的种子S；具体过程如下：
B1.依据条件X查找对应的种子区间表；
B2.查找种子区间表中M对应的种子区间，在该种子区间内随机生成一个二进制数S，作为种子；
C.在条件X下，条件分布转化编码器对步骤B得到的种子S进行解码，得到对应的消息M；过程如下：
C1.依据条件X查找对应的种子区间表；
C2.在种子区间表中查找种子S所对应的种子区间，由此找到该种子区间对应的消息M；通过上述步骤，实现基于条件分布转化编码器的消息编码和解码。


2.如权利要求1所述基于条件分布转化编码器的编码方法，其特征是，步骤A3通过离散化得到种子区间表，具体执行如下操作：
将累积条件分布函数表中的累积条件分布函数值利用函数roundl转化为二进制数；该二进制数即为每个消息对应的种子区间上界；函数roundl表示为：
roundl(x)＝round(2lx)
其中，x为累积条件分布函数值；round(x)表示离x最近的整数；l为存储参数，二进制数的长度；种子空间为所有的长度为l的二进制比特串即二进制数区间[0,2l)上的整数；
每个消息的种子区间下界为前一消息的种子区间上界加1；第一个消息的种子区间下界为0；
种子区间表只需存储每个消息对应的种子区间上界；
由此得到种子区间表。


3.如权利要求1所述基于条件分布转化编码器的编码方法，其特征是，对于历史密文，所述条件X为历史明文，通过使用正确的密钥对历史密文进行解密得到历史明文；对于与密钥相关的消息，所述条件X为密钥。


4.一种基于条件分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，程海波，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11