密码学安全性证明(一)Cramer-Shoup密码系统

news2024/11/29 4:47:43

Cramer-Shoup密码系统来自于A Practical Public Key CryptosystemProvably Secure against Adaptive ChosenCiphertext Attack这篇论文
CDH问题回顾:
已知(g,g^x, gk)能否计算gxk
DDH问题回顾:
已知(g,g^x, g^k ,D)能否判断D是否等于g^xk
注意:在双线性映射下DDH问题不是困难问题
原因:e^( g^x, g^k) 是否等于e^(g,D)可以判断出来
BDH问题:
在双线性映射下两个不是困难问题,三个就是了
e^(g, g^x, g^y , g^z,D)判断D是否等于 g^xyz
ElGamal加密体制回顾:
对于任意的x,
y=g^x
sk=x.
pk=y,
C1=g^k,
c2=m*y^k
m=C2/C1^x

ElGamal在CPA下安全<=====>CDH问题是困难问题
证:
=>
(反证法)假设CDH问题可解,则ElGamal在CPA下不安全
C1=g^k,
c2=m*y^k,)
(g,g^x ,g^k ,g^xk)中 g^xk可以计算出来
因为m=C2/g^xk
<

假设ElGamal在CPA下不安全,则CDH问题可解
若已知(g,g^x ,g^k)可以解出m
那么(g,g^x ,g^k ,g^xk,C2/m)
C2/m=g^xk
Simulator用来解数学难题,将A作为子程序来攻破方案
Hash函数:提供认证功能
hash函数具有单向性(H(s)=m,求不出s)和抗碰撞性(x1≠x2,求不出H(x1)=H(x2))
CPA(选择明文攻击):

在这里插入图片描述
CCA2(自适应选择密文攻击):

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

ElGamal加密体制不能抵制CCA2:D相当于将明文mb隐藏了,其中D没起作用
在这里插入图片描述
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