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秘密共享是信息安全的重要组成部分,在重要信息和秘密数据的安全保存、传输及合法利用中起到了至关重要的作用。动态多秘密共享实现了参与者集合动态变化,完成了对多个秘密的共享,拓展了秘密共享的应用,提高了秘密共享的效率。理性秘密共享一方面具有传统门限秘密共享的优点,另一方面它需要参与者理性而不是诚实的条件更符合实际。因此,将博弈论引入到秘密共享中,设计可行的、安全的理性秘密共享协议具有很重要的理论意义和广阔的应用前景。
本文在目前秘密共享研究成果的基础上,对动态及理性秘密共享的效率和安全性方面进行了更加深入的研究,主要工作如下:
(1)提出了一个安全和效率上都较为优化的动态秘密共享方案,详细介绍了动态秘密共享在不改变秘密情况下如何动态改变参与者的份额,给出了改进方案的详细步骤,特别阐述了在恢复秘密个数不同情况下份额产生、份额更新及秘密恢复多项式的如何构建,并且分析了方案的安全性,分析结果表明它具有防敌手动态攻击及欺骗的能力。
(2)提出了基于博弈的动态秘密共享模型,通过阐述博弈论如何解决在同一协议中带有不同目标的多人竞争及相互影响问题,分析了秘密共享可以从博弈论的行动、策略、均衡等方面进行建模,并给出了一个动态理性秘密共享模型。
(3)提出了基于重复博弈的动态秘密共享方案,指出了方案在秘密恢复阶段采用重复博弈中本次博弈的行为会影响到后继博弈收益的策略,解决了传统方案中参与者欺骗的安全性问题,并且对博弈过程进行了分析,分析结果表明理性参与者为获得最大化收益会正确执行协议。
(4)提出了基于概率加密的动态秘密共享方案,给出动态秘密共享具体步骤,引入概率加密思想,并且用概率来约束理性参与者的收益函数,实现未知最后一轮情况下理性参与者合作重构秘密。此外,本文对改进后的方案进行了安全性和参数分析,分析结果显示,该方案不仅具有传统方案的优点,并且由于采用博弈论及概率思想,方案还具有很强的安全性。