函数加密体制及应用研究

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函数加密是公钥密码领域中一个新的研究热点,也是对身份基加密、属性基加密、谓词加密等一系列研究的延伸与发展。函数加密使得用户能对密文实现部分解密,具有特定解密密钥的用户只能获得关于密文的特定函数信息。在当前云计算背景下,函数加密有着较广阔的应用场景。根据基于的困难问题,函数加密可以分为基于线性对的和基于格的两类。目前关于函数加密的研究主要包括对支持任意通用函数的函数加密方案的研究、函数加密方案效率的提高、函数加密概念的拓展等方面。本文主要针对基于格上LWE问题的多输入函数加密方案进行研究,完成的主要工作如下:  (1)构造了一种基于LWE的多输入函数加密方案。首先介绍了一种基于LWE的函数加密方案,并对基础加密方案进行改进和简化,将其基于的困难问题转化为Binary LWE问题,本方案的初始向量为直接从高斯分布中选取,故降低了复杂度,随后,将简化方案依据多输入函数加密的概念进行拓展,这一过程主要利用了NIZK证明系统、不可区分混淆等密码工具,随后对其进行了简要安全性和正确性分析。  (2)基于上述多输入函数加密方案,构造了一种支持多关键词的可搜索加密方案,该方案中,将f定义为比较函数,并利用多输入函数加密方案中的Keygen过程进行陷门生成。该方案可以实现对多关键词的检索。此外,给出了其在数据共享和邮件过滤场景的应用。
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