混淆在可證明安全中的理論與應用研究.pdf

1、混淆(Obfuscation)問題近年來是密碼學研究的熱點和難點之一。混淆來源于程序混淆,最開始是為了保護軟件的知識產(chǎn)權,防止軟件遭到靜態(tài)分析、篡改或逆向工程攻擊。近年來經(jīng)過Barak,Canetti,Goldwasser等密碼學專家的研究和討論,混淆已發(fā)展為特有的密碼學問題。混淆的目的在于通過一定的技術手段使得原有程序變得“不可識別”,但同時保持原有程序的功能不變。目前,混淆在多方面取得了重要進步,比如說使用點函數(shù)(Point Fun

2、ction)構造的混淆、概率加密和混淆之間的聯(lián)系、基于不同黑盒特性(Black-Box Property)的混淆安全性的分析、對普遍功能的混淆和特殊功能的混淆的可能性的討論等。以上的結論使得混淆在密碼學中的研究主要分為以下兩個方面：討論點函數(shù)和多比特輸出點函數(shù)(Point Functions with Multibit Output)構造簡單算法的抽象混淆的研究；討論復雜算法協(xié)議和混淆的結合,構造特殊功能(Special Functio

3、nality)的安全混淆,比如說重加密、加密簽名的安全混淆、功能性重加密等。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了代碼混淆的概念、目的和幾種方法,包括外形混淆、數(shù)據(jù)混淆、預防混淆、控制結構混淆等幾種結構和具體方法；⑵介紹了可證明安全的基本思想、困難問題假設、數(shù)字簽名方案和公鑰加密方案的安全模型,以及標準模型方法和隨機預言機模型方法；⑶介紹了密碼學上的混淆的應用范圍、三種特性,介紹了圖靈機混淆器和回路混淆器的定義,并比較了兩種混淆器的異

4、同和相互關系；⑷總結了已有的特殊功能的安全混淆,包括重加密安全混淆、加密簽名安全混淆、功能性重加密和抗共謀混淆和它們的研究背景、具體算法和安全性分析；⑸提出了一種將嚴格結構保留簽名的特殊代理簽名方案,在未知第三方是否可信的情況下,在代理簽名過程中的密鑰傳輸階段對密鑰進行安全混淆,成功地防止簽名代理過程中密鑰被竊聽或者欺騙,保障了代理簽名的順利實施。我們在判定性線性(DL)假設和判定雙線性 Diffie-Hellman(DBDH)假設,并