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与传统公钥加密方案相比,基于格的公钥加密方案可抵抗量子攻击,同时其运算简单,运行速度快,因而成为改进传统公钥加密方案效率的新思路。基于LWE的加密方案是具理论安全性支持且效率最高的格加密方案,因而成为现阶段格加密的重要研究方向。目前在LWE加密方案的研究中仍存在诸多问题:大部分LWE加密方案只满足选择明文(CPA)安全;一般格中的加密方案实用性较差;针对LWE加密方案的实现研究较少。本文针对上述几个问题,研究了加密方案的通用构造方法以及LWE加密方案,取得了如下成果:(1)基于LWE的IBE方案构造了一种适应性选择密文(CCA2)安全加密方案。现有基于强一次不可伪造签名和IBE方案构造的CCA2安全加密方案,均在密钥长度或加解密中引入了过多的计算开销。本文基于LWE的IBE方案,通过使用消息认证码和封装方案替换强一次不可伪造签名,在不降低安全性的基础上,改进了效率。(2)提出了一种理想格中的CCA2安全加密方案。利用CCA2安全加密方案的通用构造方法,基于原像取样函数的特殊性质,构造了理想格中的CCA2安全加密方案,与一般格中基于原像取样函数的CCA2安全加密方案相比,在不降低安全性的情况下,减小了密钥量,降低了运行开销,增强了方案的实用性。(3)在GPU平台上,实现了一种多比特LWE加密方案。多比特LWE加密方案易于并行化,而基于GPU的并行实现具有更好的通用性。在实现的基础上,本文还对该方案的实际解密误差率,密钥生成和加解密的运行效率进行了详尽分析。实验表明,实际解密误差率与理论预期相符,且与CPU实现相比,GPU实现获得了硬件加速。