This project is based on chaos theory and post-quantum cryptography, to encrypt image and audio using hash function and random process, to explore how to protect the information security in the domain of quantum computing. Given now the information security only depends on the integer factorization, discrete logarithm encryption algorithm or the elliptic curve discrete logarithm, these algorithms can be theoretically cracked by running Shor’s algorithm on a quantum computer, while symmetric algorithm that owns larger key space and hash-based encryption algorithm are relatively safe. The project intends to design post-quantum cryptography algorithms that can resist against quantum computing attacks, and apply to encrypt image and audio, to meet the information security requirement in the quantum computer age. real-time encryption and decryption, automatic key generation and distribution mechanisms, big key space with dynamic growth, to ensure information security in future quantum computer age.To solve the following problems:①To design real-time image and audio encryption scheme based on chaos theory and post-quantum cryptography.②To design random key distribution mechanism. For each user, to generate one-time keys by true random information source and hash function, to design unique key distribution mechanism.③Increase the key space dynamically by pulse orbit. To design algorithm to inject true random pulses sampled from sampled noise, to make the key space increase dynamically, and at the same time, to avoid the degradation of chaotic dynamics.
本项目是基于混沌理论与后量子密码学,结合散列函数及随机过程进行图像及语音加密,在量子计算领域保护信息安全的创新性探索。鉴于目前安全性依赖于大整数分解、离散对数或椭圆曲线离散对数的加密算法,理论上都可在量子计算机上运行Shor算法破解,而拥有较大密钥空间的对称算法和基于散列函数的加密算法则是相对安全的。本项目拟利用混沌理论开发能够抵御量子计算攻击的后量子密码学相关算法,应用于图像、语音的加密,以确保在未来量子计算机时代的信息安全。重点解决:①设计基于混沌及后量子密码学的图像、音频实时加密方案;②密钥随机分配机制。针对每个用户,利用真随机数信息源及散列函数产生一次性密钥,设计永不重复的密钥分配机制,确保一次一密;③利用脉冲变轨动态增大密钥空间。在混沌迭代过程中,设计算法随机注入来自采样噪声的真随机脉冲扰动信号,算法在动态增大密钥空间的同时,解决混沌动力退化问题。
本项目是基于混沌理论与后量子密码学,结合散列函数及随机过程,在保护大数据时代信息安全领域的创新性探索。鉴于目前安全性依赖于大整数分解、离散对数或椭圆曲线离散对数的加密算法,理论上都可在量子计算机上运行Shor算法破解,而拥有较大密钥空间的对称算法和基于散列函数的加密算法则是相对安全的。本项目将混沌理论与后量子密码学相结合,开发了针对图像、语音的加密方案,满足了大数据和云端信息安全所要求的:实时加密和解密、密钥自动生成和分配机制、动态增长的大密钥空间实现高安全性,以确保在未来量子计算机时代的信息安全。研究内容为:.(1)基于混沌及后量子密码学的图像、音频实时加密方案。.(2)密钥随机分配机制。针对每个用户,利用真随机数信息源及散列函数产生一次性密钥,设计永不重复的密钥分配机制,确保一次一密。.(3)利用脉冲变轨动态增大密钥空间。在混沌迭代过程中,设计算法随机注入来自采样噪声的真随机脉冲扰动信号,算法在动态增大密钥空间的同时,解决混沌动力退化问题。
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数据更新时间:2023-05-31
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