Tensor--Action Ko--Lee Cryptography: A Framework and Structural Cryptanalysis of Commuting Subgroup Constructions
University of Sydney（悉尼大学）
本文提出了基于三次张量行动的 Ko-Lee 风格公钥加密框架，同时通过线性分解攻击及对三类换位子群构造的密码分析，证明该框架通常不安全，未提供安全的公钥加密方案。
2026-08-18 cs.CR
Cryptanalysis of authentication and key establishment protocol in Mobile Edge Computing Environment
本文对MEC环境中Wu等人提出的认证与密钥建立协议进行密码分析，发现其存在密钥计算攻击、用户仿冒和可追踪性等漏洞，导致用户长期秘密暴露。
2024-12-25 cs.CR
Cryptanalysis and enhancement of two low cost rfid authentication protocols
考虑到RFID系统在广泛的应用范围内易于部署，最近对RFID系统结构给予了广泛的关注。由于它的几个优点，许多技术文章发表，以提高其在特定系统实现的能力。最近，一个轻量级的抗去同步RFID认证协议和轻量级绑定证明协议，以保护病人的安全提出。这一贡献提供了足够的证据来证明第一个引入的协议脆弱性去同步攻击。它还提供了其他协议的遭受去同步攻击以及跟踪的标签的运动。本文还提出了适当的解决方案，以修复安全的RFID应用程序的安全缺陷有关的两个协议。
2012-02-09 cs.CR
Cryptanalysis on Four Two-Party Authentication Protocols
本文分析了Bindu等人提出的四个认证协议，Goriparthi等人，Wang et al. and Hölbl et al..经过研究，我们发现这些方案的几个弱点。首先，Bindu等人如果恶意用户获得丢失的灵巧卡，则的协议会遭受内部人员冒充攻击。第二，Goriparthi et al.和Wang et al.的协议在密码更改阶段无法承受拒绝服务攻击，即攻击者可以参与该阶段，使用户的密码永远不会在后续的认证中使用。第三，Hölbl et al.的协议容易受到内部攻击，因为合法但恶意的用户可以推断出KGC的秘密密钥。
2010-07-01 cs.CR
Cryptanalysis of shifted conjugacy authentication protocol
在本文中，我们提出了第一个实际的攻击移动共轭为基础的认证协议提出的P.Dehornoy。我们讨论了该原语的弱点，并提出了改进协议的方法。
2007-08-14 cs.CR math.GR
Cryptanalysis of two mutual authentication protocols for low-cost RFID
射频识别（RFID）技术是一种新兴的自动识别技术，在电子护照、供应链管理、票务等领域有着广泛的应用。然而，研究人员发现RFID技术存在许多安全和隐私问题。近年来，RFID认证协议及其安全缺陷引起了众多研究者的兴趣。本文从多个安全角度分析了Fu等人和Li等人提出的两个最新的RFID认证协议。我们提出了不同的攻击，如反加密攻击和隐私分析这些协议。
2011-02-04 cs.CR
Cryptanalysis of the SASI Ultralightweight RFID Authentication Protocol with Modular Rotations
在这项工作中，我们提出了第一个被动攻击的SASI轻量级认证协议与模块化旋转。这可以用于完全恢复RFID标签的秘密$ID$，该秘密是协议被设计为隐藏的值。攻击最初被描述为用于恢复秘密值$ID$的$\lfloor log_2(96) \rfloor=6$位，其结果是其本身允许对任何给定标签进行可追溯性攻击。然而，所提出的方案可以被扩展以获得任何数量的秘密$ID$的比特，只要足够大数量的成功的连续会话被窃听。我们还提出了攻击的效率，和一些想法，以确保这个版本的SASI协议的结果。
2008-11-26 cs.CR
Passive Cryptanalysis of Unconditionally Secure Authentication Protocol for RFID Systems
最近，Alomair等人提出了第一个用于低成本RFID系统的Unconscious Secure相互认证协议（UCS-RFID）。UCS-RFID的安全性依赖于五个动态密钥，这些密钥在每次协议运行时使用从读取器秘密发送到标签的新的随机数（nonce）进行更新。我们的研究结果表明，在最高的安全级别的协议（安全参数= 256），推断一个nonce是可行的概率为0.99窃听（观察）约90运行的协议。找到一个随机数使被动攻击者能够恢复协议的所有五个秘密密钥。为此，本文提出了一种三阶段概率方法。我们的攻击恢复的秘密密钥的概率增加访问更多的协议运行。我们还表明，跟踪使用此协议的标签也是可能的，即使较少运行的协议。
2012-01-17 cs.CR
Cryptanalysis of three matrix-based key establishment protocols
我们对Baumslag、Camps、Fine、Rosenberger和Xu等人在2006年提出的一个基于矩阵的密钥传输协议进行了密码分析。我们还密码分析两个最近提出的基于矩阵的密钥协商协议，由于Habeeb，Kahrobaei和Shpilrain，由于Romanczuk和Ustimenko。
2011-02-11 cs.CR math.GR
Cryptanalysis of Nikooghadam et al.'s lightweight authentication protocol for Internet of Drones
该研究针对无人机互联网场景下的安全通信需求，对Nikooghadam等人提出的轻量级双向认证与密钥协商协议开展密码分析，证明其存在用户跟踪攻击和被盗验证器攻击的安全漏洞。
2023-07-04 cs.CR
Cryptanalysis of an Identity-Based Authenticated Key Exchange Protocol
认证密钥交换（AKE）协议代表了一种重要的加密机制，它使多方能够在开放的网络上安全地进行通信。Elashry，Mu和Susilo在2015年提出了一种基于身份的认证密钥交换（IBAKE）协议，其中不同的各方通过他们的公共身份建立安全通信。作者还为IBAKE协议引入了一个新的安全概念，称为弹性，即如果一组参与方之间的共享秘密被泄露或泄露，他们可以生成另一个全新的共享秘密，而无需建立新的密钥交换会话。然后他们证明了他们的IBAKE协议满足这个安全概念。我们分析了他们的协议的安全性，并证明了它有一个重大的安全缺陷，这使得它对模仿攻击不安全。我们还反驳了他们的计划提出的攻击，对手可以计算任何共享秘密密钥，如果只是一个秘密位泄漏的弹性属性。
2017-10-30 cs.CR
Cryptanalysis of two recently proposed ultralightweight authentication protocol for IoT
通过扩大对象与互联网的连接以及它们进入人类生活，安全和隐私问题变得重要。为了增强互联网的安全性和隐私性，已经开发了许多安全协议。不幸的是，对这些协议进行的安全分析表明，它们容易受到一次或几次攻击，这就消除了这些协议的使用。因此，物联网（IoT）安全协议的需求尚未得到解决。最近，Khor和Sidorov对Wang等人的协议进行了分析，提出了一个改进的协议，本文首先指出该协议也不具有足够的安全性，因此不推荐在任何应用中使用。更准确地说，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击对该协议，该协议提取的全部秘密通过两个通信与目标标签。此外，Sidorv等人最近提出了一种用于支持区块链的供应链的超轻量化相互认证RFID协议，该协议由正式和非正式的安全证明支持。然而，我们提出了一个完整的秘密泄漏攻击，对这个协议。
2019-07-25 cs.CR
Cryptanalysis of protocols using (Simultaneous) Conjugacy Search Problem in certain Metabelian Platform Groups
本文针对底层平台群为特定阿贝尔群半直积的基于群的密码系统，利用共轭搜索问题及同时共轭搜索问题进行了密码分析。
2023-09-25 cs.CR math.GR
Cryptanalysis of Khatoon et al.'s ECC-based Authentication Protocol for Healthcare Systems
医疗信息系统在提供与健康有关的在线服务（例如，患者和医生的在线远程健康概况访问）方面正迅速普及。由于完全安装在互联网上，这些系统面临各种安全和隐私威胁。因此，在患者和医疗服务器之间建立安全的密钥协商和认证过程是一个重要的挑战。最近，Khatoon et.al提出了一种基于ECC的不可链接认证和密钥协商方法，用于智慧城市中的医疗保健相关应用。在这篇文章中，我们提供了一个描述性的分析，他们提出的计划，并证明，Khatoon等人。的方案易受已知会话特定临时信息攻击，并且不能提供完美的前向保密性。
2019-06-20 cs.CR
Cryptanalysis of Semidirect Product Key Exchange Using Matrices Over Non-Commutative Rings
最近的研究表明，矩阵动作密钥交换（MAKE）算法，一种新的类型的密钥交换协议使用的矩阵群的半直积，是容易受到线性代数攻击，如果矩阵是在一个交换环。在这篇文章中，我们建立了在非交换环上使用矩阵的协议也容易受到这种攻击的条件。然后，我们证明了群环$R[G]$是满足这些条件的非交换环的例子。
2021-07-27 cs.CR
Cryptanalysis of Quantum Secure Direct Communication Protocol with Mutual Authentication Based on Single Photons and Bell States
最近，Yan等人提出了一种量子安全直接通信（QSDC）协议，其具有使用单光子和Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）对的认证（Yan等人，CMC-Computers，Materials \& Continua，63（3），2020）。在这项工作中，我们表明，QSDC协议是不安全的拦截和重发攻击和模仿攻击。窃听者可以通过应用这些攻击获得完整的秘密消息。我们提出了一个修改的协议，它击败了上述攻击以及所有熟悉的攻击。
2020-07-07 cs.CR quant-ph
Mean-Set Attack: Cryptanalysis of Sibert et al. Authentication Protocol
我们分析了Sibert等人的基于群的（Feige-Fiat-Shamir型）认证协议，并证明了该协议在计算上不是零知识的。此外，我们提供的实验证据表明，我们的方法是实用的，甚至可以成功的组没有有效的可计算的长度函数，如辫群。这项工作的新颖之处在于，我们没有攻击的协议，试图解决一个潜在的复杂的代数问题，即共轭搜索问题，但使用概率的方法，而不是。
2010-06-24 cs.CR math.GR math.PR
Cryptanalysis of a non-commutative key exchange protocol
在Alvarez等人以及Pathak和Sanghi的论文中，描述了基于非交换的公钥交换。它的类似版本也已获得专利（US7184551）。在本文中，我们提出了一个多项式时间攻击，打破了两篇论文中提出的协议的变体。此外，我们表明，打破专利密码系统US7184551可以很容易地减少到因式分解。我们还给出了一些例子来说明如何有效的攻击工作。
2013-06-22 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalysis of the SLAP Authentication Protocol
RFID（射频识别）是一种强大的技术，由于其众多的优点，应该在短时间内取代各种识别系统，如条形码或磁条。RFID协议涉及三个设备：阅读器、标签和后端数据库。RFID技术的关键因素之一是，为了大规模使用，标签的价格必须便宜：它不能昂贵，因为谁应该使用它将需要大量的标签，此外，标签必须具有非常小的尺寸。这种设备的低成本性质意味着不可能在其上使用标准密码协议，此外，超轻量标签甚至缺乏生成随机数所需的计算能力。许多专家正在尝试构建安全的协议，这些协议只涉及这些标签的简单位逻辑运算，但不幸的是，这些协议中的每一个在发布后很短的时间内都很容易受到一些严重的攻击。今天，对安全RFID认证协议的需求似乎比以往任何时候都更加迫切，因为这项技术已经用于安全目的，例如电子护照。为超轻型RFID系统构建安全协议的挑战是如此艰巨，以至于几年来没有人能够构建一个。在这篇论文中，我们非常详细地分析了最近提出的超轻型RFID系统称为Sunday协议，目的是找到新的漏洞。Safkhani和Bagheri已经违反了Sunday（以及一组类似的协议），他们最近发布了一个去同步攻击。在我们的分析结束时，我们将提出一个模仿攻击的协议，随着我们的攻击和一些考虑对这类协议提出的攻击修复。
2019-05-27 cs.CR
Cryptanalysis of a Lightweight RFID Authentication Protocol Based on a Variable Matrix Encryption Algorithm
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文分析了基于变量矩阵加密算法的轻量级RFID认证协议的结构弱点，指出其缺乏非线性混淆层和密文链接，且在轻量设置下更新空间极小，导致协议安全性和熵值不足，提出多会话代数攻击路径以实现完整破解。
2026-03-30 cs.CR
Cryptanalysis of a code-based full-time signature
我们提出了一个攻击的代码为基础的签名方案的基础上Lyubashevsky协议，最近提出的宋，黄，穆，吴和王（SHMWW）。SHMWW方案中的私钥包含部分来自单位矩阵和部分来自随机矩阵的列。两种类型的列的存在导致在所产生的签名中的集合位的分布中的强偏差。我们的攻击利用了这样的偏见，从一堆收集的签名中恢复私钥。我们提供了一个理论分析的攻击，随着实验评估，我们表明，只要10个签名就足以成功地恢复私钥收集。至于以前的尝试，适应Lyubashevsky的协议的情况下，基于代码的密码，SHMWW计划，从而证明无法提供可接受的安全性。这证实了设计安全的基于代码的签名方案的效率与其他后量子解决方案（例如，基于晶格）仍然是一个具有挑战性的任务。
2021-07-06 cs.CR
Cryptanalysis of some Nonabelian Group-Based Key Exchange Protocols
该研究针对基于非交换群的密码学中的共轭搜索问题，分别在双生成元有限多循环群和有限域矩阵群中给出多项式时间求解或规约方法，并对三类密钥交换协议实现了具体密码分析。
2023-10-08 cs.CC cs.CR
Cryptanalysis on Secure ECC based Mutual Authentication Protocol for Cloud-Assisted TMIS
本文对Kumar等人提出的基于ECC的云辅助TMIS双向认证协议进行密码分析，发现其存在健康报告泄露和机密性缺陷。
2023-06-13 cs.CR cs.IT math.IT
Cryptanalysis of Multi-Server Authenticated Key Agreement Scheme Based on Trust Computing Using Smart Cards and Biometrics
通信技术的进步为各种服务提供了可扩展的平台，其中远程用户可以从任何地方访问服务器而无需从其位置移动。它为在线服务提供了独特的机会，使得用户不需要亲自出现在服务中心。这些服务采用认证和密钥协商协议，以确保对资源的授权和安全访问。大多数身份验证方案支持单服务器环境，其中用户必须向每个服务器注册。如果用户希望访问多个应用服务器，他需要向每个服务器注册。虽然多服务器认证方案引入了可扩展的平台，使得用户可以使用单个注册与任何服务器交互。最近，Chuang和Chen提出了一种基于灵巧卡、口令和生物特征的高效多服务器认证密钥协商方案。这是一个轻量级的认证方案，只需要计算哈希函数。在这篇文章中，我们提出了一个简短的评论庄和陈的计划。我们分析了Chuang和Chen的方案，发现他们的方案不能抵抗被盗灵巧卡攻击，这会导致用户的冒充攻击，服务器欺骗攻击和中间人攻击。此外，我们还证明了他们的方案有一个弱密钥协商协议，它不能确保前向保密性。
2014-01-20 cs.CR
Unclonability and Quantum Cryptanalysis: From Foundations to Applications
University of Edinburgh（爱丁堡大学）
不可能创建未知量子系统的完全相同副本是量子理论中的一个基本概念，也是量子信息的主要非经典性质之一。这种由量子力学施加的限制，即著名的不可克隆定理，在量子密码学中发挥了核心作用，成为量子协议安全性的关键组成部分。在本论文中，我们在物理学和计算机科学的更广泛背景下，更具体地说，通过密码学、可学习性和硬件假设的视角来研究不可克隆性。我们引入了量子世界中不可克隆性的新概念，即量子物理不可克隆性，并研究了与密码学性质和假设（如不可伪造性和量子伪随机性）的关系。这项研究的目的是为量子密码分析领域和不可克隆性本身的概念带来新的见解。我们还讨论了这种新型的不可克隆性作为设计可证明安全的量子协议的密码资源的几个应用。在此基础上，我们提出了一种新的实用密码分析技术，该技术涉及量子态的近似克隆问题。我们设计了一个基于量子机器学习的密码分析算法，以证明量子学习工具作为攻击策略和量子不可克隆性实际研究的强大工具的能力。
2022-10-31 cs.CR cs.LG quant-ph
A Practical Cryptanalysis of the Algebraic Eraser
Anshel，Anshel，Goldfeld和Lemieaux介绍了彩色Burau密钥协商协议（CBKAP）作为他们的代数橡皮擦方案的具体实例。该方案基于置换群、矩阵群和辫群的技术，专为RFID标签和其他物联网应用等轻量级环境而设计。它被提议作为ISO/IEC 29167-20的基础技术。拥有Algebraf Eraser商标的SecureRF公司已经向IRTF提交了该计划，以实现标准化。我们提出了一种新的密码分析方案。对于与声称的128位安全性相对应的参数大小，我们的实现使用小于8个CPU小时和小于64 MB的内存来恢复共享密钥。
2016-06-02 cs.CR math.GR
On the cryptanalysis of the generalized simultaneous conjugacy search problem and the security of the Algebraic Eraser
代数橡皮擦（AE）是一种加密原语，可用于隐藏某些代数密码系统中的信息。彩色Burau密钥协商协议（CBKAP）是由I。Anshel，M. Anshel，D. Goldfeld和S. Lemieux在2006年提出了一种适合在具有有限计算资源的平台上使用的协议，例如RFID和无线传感器。2009年A. Myasnikov和A. Ushnakov提出了对CBKAP的攻击，试图击败广义同时共轭搜索问题，这是CBKAP的公钥计算问题。在本文中，我们研究这种攻击的有效性。我们的发现是，攻击的成功仅来自于将其应用于短密钥，并且使用适当的密钥，攻击在100%的情况下失败，并且不会对CBKAP构成威胁。此外，该攻击对CBKAP做出了在实际实现中不成立的假设，因此不会对应用程序中使用CBKAP构成威胁。
2011-05-05 cs.CR math.GR
Variational Quantum Cloning: Improving Practicality for Quantum Cryptanalysis
School of Informatics（信息学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Sorbonne Université（索邦大学）
对标准量子密码系统的密码分析通常涉及在底层协议上找到最佳对抗攻击策略。在许多情况下，模拟量子攻击的核心原则减少了对手克隆未知量子态的能力，这有助于提取一些有意义的秘密信息。显式最佳攻击策略通常需要高的计算资源，由于大的电路深度，或在许多情况下，是未知的。在这项工作中，我们提出了变分量子克隆（VQC），量子机器学习的密码分析算法，允许对手获得最佳（近似）克隆策略与短深度量子线路，使用混合经典量子技术训练。该算法包含操作上有意义的成本函数与理论保证，量子线路结构学习和梯度下降为基础的优化。我们的方法能够端到端地发现硬件高效的量子线路来克隆特定的量子态家族，这反过来又导致了在量子硬件上实现时克隆fidelites的改进：Rigetti Aspen芯片。最后，我们将这些结果与量子密码原语联系起来，特别是量子抛硬币。我们推导出两个协议的攻击作为例子，基于量子克隆和VQC促进。因此，我们的算法可以改善这些协议的短期攻击，使用近似量子克隆作为资源。
2020-12-21 cs.AI cs.CR cs.LG
Polynomial-time solutions of computational problems in noncommutative-algebraic cryptography
我们介绍了\emph{linear centralizer method}，并使用它来设计一个可证明的多项式时间解决方案的换向器密钥交换问题，计算问题上，在被动的对手模型，安全的Anshel-Anshel-Goldfeld 1999 \emph{Commutator}密钥交换协议是基于。我们也将这种方法应用到\emph{Centralizer}密钥交换协议的计算问题，介绍了Shpilrain和乌沙科夫在2006年。这是第一个可证明的多项式时间密码分析的换向器密钥交换协议，迄今为止最重要的密钥交换协议领域的非交换代数密码学，和第一密码分析（任何种类）的集中式密钥交换协议。与之前对Commutator密钥交换协议的密码分析不同，我们的密码分析不能通过改变协议中使用的分布来挫败。
2015-06-17 cs.CR math.GR math.RT
Cryptanalysis of a System based on Twisted Dihedral Group Algebras
基于非交换群、群环、半群等不太为人所知的算法问题构造的几种密码协议，声称量子安全，已经突破了经典的减少方法在其特定的建议平台。因此，严格审查这些算法问题的复杂性是一个重要的研究课题。本文基于有限域$\fq$上二面体群$D_{2n}$的扭群代数中的分解型问题，给出了一个公钥交换系统的密码分析.我们的分析方法依赖于代数减少的原始问题的一组方程在$\fq$涉及循环矩阵，和随后的解决方案，这些方程。我们的攻击在多项式时间内运行，并且对于作者提供的参数值，成功的概率至少为$90$ %。我们还表明，基本的算法问题，而基于一个非交换结构，可以制定为一个交换半群行动问题。
2022-07-27 cs.CR math.RA
A Closer Look at the Multilinear Cryptography using Nilpotent Groups
在前面的文章中，我们将多线性映射的定义推广到任意群，并引入了两个使用幂零群群的多方密钥交换协议。在本文中，我们有一个更仔细地研究协议，并将解决一些不正确的密码分析已被提出。
2021-02-08 cs.CR math.GR
Random subgroups and analysis of the length-based and quotient attacks
本文讨论了群G的“随机子群”的通有性质。事实证明，在许多群G中（即使是在其中最奇异的群中），随机子群具有简单的代数结构，并且它们以非常特殊的方式“坐”在G中。这为几种基于群的密码体制的密码分析提供了坚实的数学基础，并指出了如何选择“强密钥”。为了说明我们的技术，我们分析了Anshel-Anshel-Goldfeld（AAG）密码体制，并给出了最近成功的一些基于长度的启发式攻击的数学解释，此外，我们设计和分析了一种新的攻击类型，我们称之为商攻击。我们在这里开发的数学方法也表明了如何尝试选择AAG中的“参数”来挫败攻击。
2007-07-10 cs.CR math.GR
Weakness in a Mutual Authentication Scheme for Session Initiation Protocol using Elliptic Curve Cryptography
会话初始化协议（SIP）是一种功能强大的信令协议，它控制Internet上的通信，建立、维护和终止会话。SIP支持的服务同样适用于移动和无处不在的计算世界。2009年，Tsai提出了一个认证密钥协商方案作为SIP的增强。最近，Arshad等人证明了Tsai的方案容易受到离线密码猜测攻击和被盗验证者攻击。他们还指出，蔡的方案没有提供已知密钥保密和完美的前向保密。为了克服这些弱点，Arshad等人还提出了一种改进的基于椭圆曲线离散对数问题的SIP双向认证方案，并声称他们的方案可以抵御各种攻击。在本文中，我们做了一个密码分析Arshad等人。的计划，并表明，Arshad等。的方案容易受到密码猜测攻击。
2011-08-20 cs.CR
A Diffie-Hellman Key Exchange Using Matrices Over Non Commutative Rings
我们考虑一个密钥交换过程，其安全性是基于在一个组中计算离散元的难度，其中幂是隐藏的共轭。对该协议进行了平台相关的密码分析。最后，为了充分利用这一过程，我们提出了一组非交换环上的矩阵作为平台群
2012-09-27 cs.CR
Security Weakness of Flexible Group Key Exchange with On-Demand Computation of Subgroup Keys
2010年，Abdalla等人首先对BD协议的计算步骤提出了一个微小的修改，称为mBD+ P，然后他们将mBD+P协议扩展为mBD+S协议。本文证明了mBD+P协议和mBD+S协议都容易受到恶意内部人攻击。此外，我们提出了一个简单的对策，对这种攻击。
2010-08-06 cs.CR
On key exchange protocol based on Two-side multiplication action
本研究针对基于数字半环的密钥交换协议展开密码分析，通过求解半环上线性系统最大解、利用循环矩阵性质证明协议脆弱，并提出可在多项式时间内从公开信息恢复共享密钥的高效攻击方法。
2025-06-17 cs.CR cs.IT math.AC
Cryptoanalysis of a tropical triad matrix semiring key exchange protocol
本文分析了基于三元组热带半环的密钥交换协议，证明其同构于热带循环矩阵，并利用双离散对数求解算法成功进行了密码分析。
2025-03-06 cs.CR math.AC math.AG
A Novel Approach towards Cost Effective Region-Based Group Key Agreement Protocol for Secure Group Communication
本文讨论了无线自组织网络中一个有趣的安全问题：动态组密钥协商密钥建立。为了在Ad hoc网络中进行安全的组通信，需要由所有组成员共享的组密钥。当组中的成员身份发生更改时（当新成员加入或当前成员离开时），应更新此组密钥。本文提出了一种新的、安全的、可扩展的、高效的基于区域的组密钥协商协议（RBGKA）。这是通过一个两级结构和一个新的组密钥更新方案来实现的。其思想是将组划分为子组，每个子组使用组Diffie-Hellman（GDH）协议维护其子组密钥，并且使用基于树的组Diffie-Hellman（TGDH）协议在树结构中与其他子组链接。通过引入基于区域的方法，消息和密钥更新将被限制在子组和外组内，因此计算负载分布在许多主机之间。理论分析和实验结果均表明，该协议在存储开销、计算开销和通信开销方面均优于传统的基于区域的密钥协商协议。
2010-07-01 cs.CR
Three-Pass Protocol Implementation in Vigenere Cipher Classic Cryptography Algorithm with Keystream Generator Modification
Vigenere密码算法是经典的密码算法之一，包含在对称密钥密码算法中，加密和解密过程使用相同的密钥。Vigenere密码的缺点是，如果密钥长度不等于明文的长度，那么密钥将被重复直到等于明文的长度，这当然允许密码分析师进行密码分析的过程。而对称密钥密码算法的弱点在于密钥分发的安全性因素，如果密钥被他人知道，那么密码算法本身的功能就变得毫无用处。基于这两个弱点，本研究对Vigenere密码的密钥进行了修改，使得当密钥长度小于明文输入长度时，密钥将通过一个过程生成，这样下一个密钥字符将不同于前一个密钥字符。在本研究中还应用了三遍协议技术，这种技术使得消息发送方不需要发送密钥，因为每个发送方都使用自己的密钥进行消息的加密和解密过程，所以消息的安全性将更加难以解决。
2017-07-06 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: S381 Cyclic Subgroup of High Order
当前存在活跃的后量子密码学（PQC）解决方案搜索，其尝试通过例如用于数值域问题（如整数因子分解（IFP）或离散对数（DLP））的Shor多项式时间算法来找到抵抗攻击的密码协议。其中，使用非交换或非关联结构是这类协议的有效选择。在我们的例子中，我们专注于高阶置换子群，属于对称群S381。使用适当的单向函数（OWF），我们推导出一个Diffie-Hellman密钥交换和ElGamal加密过程，只依赖于组合运算。这两个OWF提出了硬搜索问题，假设不属于BQP的时间复杂度类。本协议的明显优点是它们的概念简单，快速吞吐量的实现，高密码分析安全性和不需要算术运算，因此扩展精度库。这些特性使其适用于低性能和低功耗平台，如灵巧卡、USB密钥和手机。
2017-04-24 cs.CR
Public Key Protocol Based on Amalgamated Free Product
在Diffie Hellman的精神下，协议代数的概念是使用Braid群B和Thompson群T的某些合并的自由积以及指数为2的幂零子群H来引入的。
2011-04-16 cs.CR
Cryptanalysis of the Legendre Pseudorandom Function over Extension Fields
Indian Institute of Technology, Roorkee（印度理工学院卢尔凯分校）
本文首次全面分析了扩域 $\mathbb{F}_{p^r}$ 上单次 Legendre 伪随机函数的安全性，针对被动和主动威胁模型分别提出了差分签名分桶和几何序列攻击，证明了需使用高次密钥变体才能达到指数级安全。
2026-05-21 cs.CR math.NT
Short expressions of permutations as products and cryptanalysis of the Algebraic Eraser
2004年3月，Anshel、Anshel、Goldfeld和Lemieux提出了\emph{Algebraic Eraser}方案，用于不安全信道上的密钥协商，使用了一种新的无限和有限非交换群的混合。他们还介绍了\emph{Colored Burau Key Agreement Protocol (CBKAP)}，这是该方案的一个具体实现。我们提出了通用的，高效的启发式算法，提取CBKAP提供的公共信息的共享密钥。这些算法是，根据启发式推理和大量的实验，成功的所有大小的安全参数，假设选择的密钥与标准分布。我们的方法来自概率群论（置换群作用和扩展图）。特别是，我们提供了一个简单的算法，找到短表达式的排列在$S_n$，产品给定的随机排列。启发式地，我们的算法给出了表达式的长度$O(n^2\log n)$，在时间和空间$O(n^3)$。此外，这可从\emph{the Minimal Cycle Conjecture}证明，这是一个关于$S_n$上均匀分布的简单假设。实验表明，这些估计中的常数很小。这是$n\ge 256$中解决该问题的第一个实用算法。备注：\emph{Algebraic Eraser}是SecureRF的商标。实际上由SecureRF实现的CBKAP变体使用专有分发，因此我们的结果并不意味着它的漏洞。另见arXiv：abs/12020598
2012-03-06 cs.CR math.CO math.GR
A new key exchange protocol based on the decomposition problem
本文提出了一种新的基于非交换群分解问题的密钥建立协议：给定平台群$G$的两个元素$w, w_1$和两个子群$A, B \subseteq G$（不一定是不同的），找到元素$a \in A, b \in B$使得$w_1 = a w b$ .在这里，我们介绍了两个新的想法，提高安全性的密钥建立协议的基础上的分解问题。特别是，我们隐藏（即，不显式地公布）的子组之一$A, B$，从而引入了额外的计算困难的问题，对手，即，找到一个给定的中心化生成的子组。
2005-12-06 cs.CR math.GR
Persistent Asymmetric Password-Based Key Exchange
基于非对称密码的密钥交换是一种密钥交换协议，其中客户端和服务器共享低熵密码，而服务器另外拥有公钥的高熵秘密。对此有简单的解决办法（例如Halevi和Krawczyk（ACM TISSEC 1999）以及Boyarsky（CCS 1999）的改进）。在本文中，我们考虑了这种类型的协议的新威胁：如果服务器的高熵秘密被泄露（例如，由于密码分析、病毒攻击或管理不善），对手可能{ \em quickly}破解大量密码并造成无法计数的损失。在这种情况下，人们不应该期望该协议对于离线字典式攻击是安全的，因为否则，该协议实际上是安全的仅密码密钥交换，其中服务器也仅具有密码（通过使服务器高熵秘密公开）。当然，只有密码的密钥交换不会受到这种威胁，因为服务器根本没有高熵秘密。然而，已知的仅密码密钥交换不是非常有效（注意：我们只考虑没有随机预言机的协议）。这促使我们研究有效和安全的非对称密码密钥交换，以避免新的威胁。在本文中，我们首先提供了一个正式的模型，新的威胁，基本上我们需要主动的对手可以打破$\ell$密码在$α\ell |{\cal D}|$步骤（$α<1/2$）只有一个概率可以忽略不计接近$\exp(-β\ell)$的一些$β>0$。在此基础上，我们构建了一个基于非对称口令的密钥交换框架。我们证明了我们的协议在通常意义上是安全的。我们还表明，它可以防止新的威胁。为了做到这一点，我们引入了一种新的…
2010-09-26 cs.CR
A Zero-Knowledge Proof of Knowledge for Subgroup Distance Problem
本文基于汉明度量下子群距离问题的困难性，提出了一种名为SDZKP的零知识身份识别方案，利用安全伪随机数生成器和Stern型算法实现稳健的安全性质。
2024-08-01 cs.CR math.GR
The Diffie-Hellman Key Exchange Protocol and non-abelian nilpotent groups
本文利用非交换幂零群群的自同构群的交换子群研究了一个类似于Diffie-Hellman密钥交换协议的密钥交换协议.我们还推广了Hall-Senior表\cite{halltable}的第92号群，对于任意素数$p$，并证明了对于这些群，中心自同构群是可交换的.我们使用这些来进行我们正在研究的密钥交换。
2007-10-18 cs.CR math.GR
Non-associative key establishment for left distributive systems
我们构造了所有左自分配（LD），多LD，和其他左分配系统的非关联密钥建立协议。这些协议使用广义移位共轭辫子群的实例导致一个自然的，显然是新的群论问题，我们称之为（子群）共轭陪集问题的实例。
2013-10-03 cs.CR math.GR
A Secure Key Agreement Protocol for Dynamic Group
为了实现安全的组通信，组成员之间必须共享唯一的密钥。组密钥协商的潜在挑战是可扩展性、效率和安全性。在动态组环境中，密钥更新过程更加频繁，因此设计一个高效的组密钥协商协议就显得更加重要。此外，随着各种基于组的服务的出现，多个组播组共存于同一网络中变得越来越普遍。这些多播组可能有多个共享用户;单个用户的加入或离开请求可以触发多个组密钥的重新生成。在给定的情况下，密钥更新过程成为一项具有挑战性的任务。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，利用组成员的状态向量的组密钥协商。状态向量是一组随机生成的随机数实例，它们确定组成员之间的逻辑链接，并使组成员能够独立地生成多个加密密钥。使用秘密随机数的本地知识，每个成员可以生成并共享大量的安全密钥，这表明SGRS固有地使用从本地状态向量导出的子组组播密钥提供了相当数量的安全子组组播通信。所得到的协议是安全的，有效的通信和计算。
2017-04-10 cs.CR cs.DC cs.NI
A Group Key Management Protocol Based on Weight-Balanced 2-3 Tree for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中的多播机制是一种很有吸引力的数据传输机制，因为它可以节省带宽。为了保证组播的安全性，使用组密钥对组播包进行加密和解密。然而，在无线传感器网络中提供密钥管理服务是复杂的，因为传感器节点拥有有限的计算，存储和通信资源。为了解决安全性和有限资源之间的平衡问题，提出了一种基于权重平衡2-3树的组播组密钥管理协议，以安全高效地生成、分发和更新组密钥。采用分散式组密钥管理方法。在每个子组中形成权重平衡的2-3密钥树。该方案采用最大距离可分码（MDS）技术动态地分发组播密钥，而不是使用传统的对称和非对称加密算法。在密钥更新过程中，总结了一系列的调整规则以保持树的权重平衡，并通过增加伪节点作为叶子节点来降低计算量和通信复杂性。与其他组密钥管理协议相比，我们的方案在安全性和性能上表现出更高的优越性。
2011-12-30 cs.CR cs.NI
Constructions in public-key cryptography over matrix groups
本文的目的是给出新的密钥协商协议（由于Anshel-Anshel-Goldfeld协议的多方扩展和Diffie-Hellman协议从交换群到可解群的推广）和一个新的同态公开密钥密码体制。它们依赖于给定群的子群的共轭性和成员资格问题的难度。为了支持这些和其他已知的加密方案，我们提出了一种通用的技术，以产生一个家庭的情况下，矩阵群（有限交换环），这些方案中发挥的作用类似于现有的加密结构，如RSA或离散对数的组$Z\_n^*$。
2005-06-10 cs.CR math-ph math.GR
Group coset monogamy games and an application to device-independent continuous-variable QKD
我们将最近引入的子空间陪集状态一夫一妻的纠缠游戏[Coladangelo，Liu，Liu和Zhandry; Crypto'21]扩展到一般群陪集状态，这些陪集状态是子群元素的均匀叠加，这些子群已经应用了量子一次性垫的群论推广。我们给出了一个普遍的一夫一妻制的游戏，适用于范围广泛的有限和无限群的获胜概率的子群陪集状态。为了研究无限群的情况下，我们使用和进一步发展的测量理论的形式主义，使我们能够表达连续变量的测量值的概率测度的算子值的推广。我们应用一夫一妻制的游戏绑定到各种物理相关的群体，产生实现的游戏中的连续变量模式，以及在旋转状态的多原子分子。我们得到明确的强界的情况下，特定的群空间和子群组合。作为应用，我们首次证明了压缩态连续变量量子密钥分发协议在一般相干攻击下的单边设备无关安全性。
2022-12-07 cs.CR quant-ph
Subsets of groups in public-key cryptography
本文提出在公钥密码学中使用代数子集替代子群，给出了Shpilrain和Ushakov两个协议的子集版本及示例，分析了其对长度和距离攻击的抵抗力，并引出了若干新的群论问题。
2023-11-25 cs.CR math.GR
Length-based conjugacy search in the Braid group
几种密钥协商协议基于以下“广义共轭搜索问题”：找到给定元素b_1，...，b_n和xb_1x^{-1}，...，xb_nx^{-1}在非交换群G中，共轭子x.在辫群B_N的子群的情况下，Hughes和Tannenbaum提出了一种基于长度的方法来寻找x。自采用这一方法以来，对其有效性和成功性进行了辩论。我们介绍了这种方法的几个有效的实现。特别地，在B_N上定义了一个新的长度函数，它比Garside正规形的自然长度具有更好的性质.我们给出了实验结果的成功概率的这种方法，这表明，非常大的计算能力，这种方法需要成功地解决广义共轭搜索问题时，其参数是在现有的协议。
2010-10-31 cs.CR math.AG math.GR
