[00139412]基于椭圆曲线和同态加密算法的云计算安全研究

椭圆曲线作为代数几何中的一个重要问题,已经有100 多年的研究历史,积累了大量的研究文献。直到 1985 年,Kolitz 以及 Miller 才分别独立的将其引入了密码学领域,构造了 ECC（椭圆曲线密码）。相对 RSA,椭圆曲线密码有着相当的优势和好处：第一 安全强度更高。第二 在同等安全强度下,ECC 的密钥长度比 RSA 短很多。这使得 ECC 特别符合无线环境以及存储资源有限的环境。第三：计算速度快。全同态加密方案（FHE）允许对加密数据做任意运算,还能保证运算结果解密后是对明文做同样运算的结果。因此,其主要特性就是“保密计算”。这一特性恰好符合云计算和大数据环境下开放式算法的保密性要求,能够从根本上解决将数据存储和数据操作委托给第三方时的保密问题。因此,自（全）同态加密技术理念产生之后,就一直受到广泛研究关注。尤其是在 2009 年 IBM 研究院 Gentry 在全同态加密方面的突破性工作之后,相关研究工作呈现出爆发式增长。本项目利用椭圆曲线密码和（全）同态加密体制等工具,解决云计算数据存储与计算过程中的隐私保护问题。该工作对于云计算安全有较为重要的实际意义,对推动云计算的普及和我国信息化产业健康发展将起到一定的作用。 我们取得研究成果主要集中在以下几个方面： （1）基于椭圆曲线密码的密钥管理。 （2）整数上的全同态加密算法。 （3）基于环上容错问题的全同态加密算法研究。 （4）云计算安全关键问题和关键技术研究。同时,在项目研究过程中, 我们将本项目拓展到基础理论和其他外延内容包括： （1）对于云计算中只存储而不需要进行操作的数据,实用流密码算法加密效率更高,我们设计了流密码加密算法。 （2）与本项目相关的其他密码研究。 （3）全同态加密算法的设计和分析 过程中,需要使用到很多数学知识,我们在微分方程和数值计算方法方面也展开了研究,取得了一些成果。 （4）其他相关研究。合同中要求发表省级刊物 10-12篇,其中 SCI/EI 检索 4-8 篇,我们共公开发表了 10 篇论文,其中 SCI 检索 5篇,EI 检索 2 篇,核心刊物 2 篇,其他论文 1 篇。合同要求获得发明获专利授权 2 项,我们获得了发明专利授权 4 项,申请了发明专利 2 项并已经受理和公开,超额完成了任务。