门限秘密共享及其典型应用.docx

门限秘密共享及其典型应用摘要：秘密共享技术是密码学的重要分支目前已经有了大量的理论与应用研究成果。（kn）门限秘密共享方案将秘密信息分成n份无意义的子秘密只有拥有至少k份子秘密才能恢复秘密信息可以有效提升其安全性。在介绍了基本的门限秘密共享方案的基础上对其在密码学几个重要分支如数字签名、基于身份加密、基于属性加密以及图像加密中的典型应用进行了全面的归纳与总结分析了当前存在的问题并对未来的研究趋势进行展望。关键词：秘密共享方案；数字签名；身份密码学；属性加密；图像加密；视觉密码学中图分类号：TN918.4?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2015）13?0071?05Abstract：Sincesecretsharingtechnologyisanimportantbranchincryptographyithasplentyofresearchresultsintheoryandapplicationcurrently.（kn）thresholdsecretsharingschemedividessecretinformationintonmeaninglesssub?secrets.Thresholdsecretinformationownsatleastksub?secretssecretinformationcanberecoveredanditssecuritycanbeenhancedgreatly.Onthebasisofintroducingthebasicthresholdsecretsharingschemesthetypicalapplicationsinseveralimportantbranchesofcryptographysuchasdigitalsignaturebasedonidentityencryptionbasedonattributeencryptionandimageencryptionareconcludedandsummarizedcompletely.Currentproblemsoftheseapplicationsareanalyzedandfutureresearchtrendsareprospected.Keywords：secretsharingscheme；digitalsignature；identitycryptography；attributeencryption；imageencryption；visualcryptography0引言随着计算机与网络技术的迅速发展信息安全已经成为日益严峻的问题。密码技术可以用来实现安全的数据通信与存储是信息安全技术的基础。由于所有密码体制的安全性都依赖于密钥的保密性因此如何实现安全的密钥管理成为信息安全领域头等重要的大事。秘密共享技术将一个秘密值分成若干份由不同的实体进行分散保存以提高安全性可以用来实现安全的密钥管理。1979年Shamir和Blakley分别用代数学和几何学的方法给出了最早的门限秘密共享算法[1?2]。其基本实现思想如下：给定正整数k和n其中k≤n一个（kn）门限秘密共享方案指的是将秘密信息D分成n份子秘密其中的任意k份或更多的子秘密可以重构秘密信息D而任意k-1份或更少的子秘密则无法得到D的任何信息称k为门限值。利用门限秘密共享方案可以实现密钥的分布式管理即将密钥SK分成n个不同的子密钥将其分发给不同的用户任意k个用户将其所持有的k份子密钥进行共享即可以恢复出密钥SK。门限秘密共享实现密钥管理的优势在于：（1）有利于限制合法用户的权利即少于k个合法用户无法得到SK；（2）有利于提高系统安全性攻击者即使得到了k-1份子秘密仍然不能得到有关SK的任何信息；（3）有利于提高系统健壮性攻击者即使破坏了n-k份子秘密余下的[k]份子秘密仍然能够恢复出SK。门限秘密共享自提出以来吸引了众多的研究者产生了大量的研究成果[3?4]在密码学的很多分支都有着广泛的应用。本文在回顾基本门限秘密共享方案的基础上对其当前最主要的应用进行归纳和总结并进一步展望其未来的发展方向。1门限秘密共享方案1.1Shamir的门限秘密共享方案Shamir使用多项式插值实现了基