信息安全研究 ›› 2019, Vol. 5 ›› Issue (1): 29-38.

• 密码应用安全专题 • 上一篇    下一篇

公钥密码的实际安全性发展研究

刘亚敏1,薛海洋2,张道德2   

  1. 1. 中国科学院数据与通信保护研究教育
    2. 中国科学院数据与通信保护研究教育中心
  • 收稿日期:2019-01-08 出版日期:2019-01-15 发布日期:2019-01-08
  • 通讯作者: 刘亚敏
  • 作者简介:刘亚敏 博士,助理研究员,主要研究方向为公钥密码算法的设计以及可证明安全理论. ymliu@is.ac.cn 薛海洋 博士,助理研究员,主要研究方向为公钥密码算法的设计以及可证明安全理论. xuehaiyang@iie.ac.cn 中国科学院数据与通信保护研究教育中心 张道德 博士研究生,主要研究方向为可证明安全公钥密码学. zhangdaode@iie.ac.cn

On the Development of the Practical Security of Public Key Cryptosystems

  • Received:2019-01-08 Online:2019-01-15 Published:2019-01-08

摘要: 公钥密码是网络时代的重要原语,是保护网络空间中的数据和通信的重要工具.目前,公钥密码的三大类基础算法:公钥加密、数字签名、密钥交换,在各类数据系统和网络协议中被广泛使用.介绍了这3类基础公钥密码算法的定义和安全性概念,尤其是安全性概念从理论到实际应用的发展;着重介绍了一些具有代表性的方案,例如RSA加密和RSA签名这种具有里程碑意义的方案;CramerShoup混合加密这种高效实用的方案;RSAOAEP,NTRU,DSA这种被标准化的方案;以及Kyber,Frodo这种具有潜力的后量子安全方案,以期对该领域的研究者有所帮助.

关键词: 公钥密码学, 公钥加密, 数字签名, 密钥交换, 可证明安全

Abstract: Public key cryptography is an important primitive in the era of internet, and also is an important tool for protecting the data and communication in cyberspace. Currently, the three basic public key cryptographic algorithms, namely, public key encryption, digital signature and key exchange, are extensively used in various kinds of data systems and network protocols. In this paper, we introduce the definitions and security notions of the three basic public key cryptographic algorithms, especially the development of security notions from theory to practice; we also introduce several representative public key cryptosystems, for example, schemes which are considered as milestones, such as RSA encryption and RSA signature; efficient and practical schemes, such as the CramerShoup hybrid encryption scheme; standardized schemes, such as RSAOAEP, NTRU, DSA; and promising schemes with postquantum security, such as Kyber and Frodo. We hope that the paper will benefit the researchers in the area of public key cryptology.

Key words: public key cryptology, public key encryption, digital signature, key exchange, provable security