【技术实现步骤摘要】
基于陷门二元单向函数的广播加密方法及装置
本专利技术涉及信息安全
，尤其涉及一种基于陷门二元单向函数的广播加密方法及装置，并且具有抗合谋攻击。
技术介绍
2005年，Regev首次提出了带误差学习(LWE)问题，作为一个可归约到格上最坏情形困难问题的一般情形困难问题，在格密码学中被广泛使用。LWE问题分为两种，一种是LWE的搜索性问题，记为search-LWE，另一种是LWE的判定性问题，也叫做decision-LWE问题，在密码学系统应用中，多数是基于LWE的判定性问题。在此基础上，关于环上带误差学习(RLWE)的困难问题是由Lyubaskevsky，Peikert和Regev在2010年的欧密会上提出的，RLWE问题克服了LWE问题的公钥长度大，密文扩展率高的缺点，被广泛应用到密码学方案设计中。除此之外，单向陷门函数也是保证密码方案的安全性中常用的一项技术，陷门单向函数是一类有陷门的特殊的单向函数，利用单向函数的不可逆性，它在一个方向上易于计算而反方向却难于计算，但是,如果知道这个陷门，就能够很容易...
【技术保护点】
1.一种基于陷门二元单向函数的广播加密方法，其特征在于，所述广播加密方法包括以下步骤：/nS1：初始化算法Setup：以安全参数n作为输入，通过陷门构造函数TrapGen输出公钥pk和主秘钥msk；/nS2：密钥提取算法Extract：每个用户具有唯一的序列号i,以公钥pk，主秘钥msk和用户的序列号i作为输入，利用陷门二元单向函数TB-OWF构造用户的私钥sk
【技术特征摘要】
1.一种基于陷门二元单向函数的广播加密方法，其特征在于，所述广播加密方法包括以下步骤：
S1：初始化算法Setup：以安全参数n作为输入，通过陷门构造函数TrapGen输出公钥pk和主秘钥msk；
S2：密钥提取算法Extract：每个用户具有唯一的序列号i,以公钥pk，主秘钥msk和用户的序列号i作为输入，利用陷门二元单向函数TB-OWF构造用户的私钥ski，并且输出用户的私钥ski；
S3：加密算法Encrypt:以公钥pk和消息M作为输入，通过多重带误差学习Multi-LWE的加密方案，对消息M进行加密，输出密文C；
S4：解密算法Decrypt:用户以密文C和用户唯一的序列号i以及各自的私钥ski作为输入，然后用户利用私钥ski，利用带误差的概率解密算法，解密密文C获得消息M。
2.根据权利要求1所述的广播加密方法，其特征在于，所述S1中初始化算法Setup的实现方法具体为：
利用安全参数n，计算基于环R＝Z[x]/＜f(x)＞上的环上带误差学习RLWE陷门构造函数TrapGen，得到二元组(a,T)，其中，与a相关的陷门然后随机选择在Rq上获取均匀随机多项式样本u，并令pk＝(a,c,u)，主秘钥msk的值等于陷门T。
3.根据权利要求1所述的广播加密方法，其特征在于，所述S2中密钥提取算法Extract的实现方法具体为:
在上为每个用户i选择一个随机元素oi，σ和ξ是高斯分布的参数，结合所述的公钥pk，主秘钥msk以及用户唯一的序列号i，通过陷门二元单向函数TB-OWF中存在的陷门，计算高斯原像采样算法SamplePre(a,T,u+coi,σ,ξ),得到短向量di并且满足adi＝u+coi,由此得到用户的私钥ski＝(oi,di)。
4.根据权利要求3所述的广播加密方法,所述陷门二元单向函数TB-OWF中，给定和对任意TB-OWF函数f:X×Y→Z表示为f(x,y)＝ax+cy＝z，其陷门为高斯原像采样算法SamplePre中的T，其特征在于:所述陷门二元单向函数TB-OWF包括以下性质：
1)易于计算：对于每一对输入(x,y)，存在有效算法A，在多项式时间计算出函数值z＝A(x,y)；
2)不可逆性：
a.给定z，对于任意的y，计算出x使得f(x,y)＝z的概率是可忽略的；
b.给定z，对于任意的x，计算出y使得f(x,y)＝z的概率是可忽略的；
3)存在陷门：给定z，对于任意的y，存在多项式时间算法g和陷门T，计算出x＝gT(z,y)满足z＝f(x,y)。
5.根据权利要求1所述的广播加密方法，其特征在于，所述S3中加密算法Encrypt的实现方法具体为...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，王静，陈娥，王迪，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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