基于纠错码构造的系统认证码

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认证是密码学中的重要研究对象。认证码根据是否含有秘密分类,系统认证码即不含秘密的认证码。系统认证码是在美苏冷战背景中诞生的,目的是认证公开的信息,例如双方核武器的情况。由于具有密钥和标签空间容易存储和管理等特点,近年来系统认证码成为认证大型文件的有效工具。  本文回顾了一般认证码和系统认证码,明晰了认证不同于加密的特征,并从信息论、零和博弈、组合设计和一致hash函数等方面刻画了一般认证码和系统认证码的性质。由于早期系统认证码的密钥空间远大于信源空间,提出新的构造方法以获得更优密钥长度与信源长度之比成为研究的主要方向。本文的主要工作包括:(1)梳理了系统认证码的主要构造方法,包括有限域和伽罗华环上的构造,发现大多数构造方法的思想都与基于纠错码提出的两种构造模型一致,即利用某个代数结构上的纠错码来构造系统认证码。(2)由于系统认证码的主流构造思想基于纠错码,如何选择性质良好的纠错码来构造好的系统认证码也是值得研究的问题。本文利用近年来研究较热的有限域上三重量循环码构造了三种新的系统认证码。由于这些循环码具有良好的性质,以指数和、二次型理论为工具,针对这三种新系统认证码的攻击成功最大概率可从理论上计算得到。通过对比,新构造认证码的参数比某些以往的更优。
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