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
New Quantum-Safe Versions of Decisional Diffie-Hellman Assumption in the General Linear Group and Their Applications: Two New Key-agreements
Diffie-Hellman密钥协商协议和RSA密码体制被广泛应用于互联网协议中提供安全性。但这两个算法都是完全可破的Shor的算法。本文提出了两种基于连通矩阵的密钥协商算法：（a）有错误的Diffie-Hellman密钥协商算法和（b）RSA相似密钥协商算法，它们分别与Diffie-Hellman密钥协商算法和RSA密码体制相似，从而获得了这两种算法的一些安全特性，但不受Shor算法的攻击。也就是说，新的计划避免了直接依赖于离散对数和可解的Shor算法分解问题的硬度。本文介绍了一个新的家庭的量子安全的硬度假设，其中包括采取噪音的二进制矩阵的权力。新的假设是从一般线性群GL（n，2）中的DDH假设出发，通过在类似于GL（n，2）中DDH假设的四元组中引入随机噪声而得到的。因此，我们可以肯定的是，所产生的四是安全的Shor的算法攻击和任何其他基于DLP的攻击。因此，由此产生的假设，被用作两个密钥协商方案的基础。我们证明了这些密钥协议是安全的-在关键不可否认的概念-在新的假设。
2022-08-04 cs.CR
On the Relations Between Diffie-Hellman and ID-Based Key Agreement from Pairings
从配对的角度研究了传统的Diffie-Hellman密钥协商协议与基于身份的密钥协商协议之间的关系。对于Sakai-Ohgishi-Kasahara（SOK）基于ID的密钥构造，我们证明了与Diffie-Hellman协议相同的SOK密钥协商协议也有三个变体，即\emph{ephemeral}、\emph{semi-static}和\emph{static}版本.在此基础上，建立了认证Diffie-Hellman（Auth-DH）协议和基于身份的认证密钥协商（IB-AK）协议之间的联系，并针对这两类协议提出了两个\emph{substitution rules}.这些规则允许在两种类型的协议之间进行转换。特别是，我们获得了\emph{real}基于ID的版本的著名的MQV（和HMQV）协议。同样，对于Sakai-Kasahara（SK）密钥构造，我们证明了基于SK ID的加密方案（我们称之为“SK协议”）的密钥传输协议具有其非ID对应物，即Hughes协议。基于这一观察，我们建立相应的基于ID和非基于ID的协议之间的关系。特别是，我们提出了一个高度增强版本的McCullagh-Barreto协议。
2009-09-09 cs.CR
Primitive Vector Cipher(PVC): A Hybrid Encryption Scheme based on the Vector Computational Diffie-Hellman (V-CDH) Problem
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
原始向量密码（PVC）基于V-CDH问题提出，结合矩阵密码学与Diffie-Hellman密钥交换，通过双层设计实现强安全性和高效并行处理。
2025-12-03 cs.CR
Beyond the Finite Variant Property: Extending Symbolic Diffie-Hellman Group Models (Extended Version)
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出了一种半决策过程，扩展Tamarin证明器以支持完整的Diffie-Hellman理论，用于验证涉及指数加法的协议安全属性。
2026-01-29 cs.CR
Enrich-by-need Protocol Analysis for Diffie-Hellman (Extended Version)
按需丰富协议分析是一种符号协议分析风格，它描述了扩展给定场景的协议的所有执行。实际上，它计算协议在该场景中实现的最强安全目标。CPSA是一个密码协议分析器，实现了按需丰富的协议分析。在本文中，我们描述了如何分析协议使用Diffie-Hellman机制的密钥协商（DH）在丰富的需要风格。DH，虽然广泛，一直具有挑战性的协议分析，因为它的代数结构。DH本质上涉及域和循环群，它们不适合符号协议分析的标准基础框架。相比之下，我们证明我们的分析通过代数自然模型。这个基础使得扩展的CPSA实现变得可靠。此外，它提供了信息丰富和有效的结果。附录解释了如何在我们的框架中有效地完成统一。
2018-04-16 cs.CR
On The Fly Diffie Hellman for IoT
物联网（IoT）是被添加到被称为智能环境的服务器和其他设备的抽象异构阵列中的互连环境中的设备的快速增长的领域，其范围从私有本地（家庭）环境到全国范围的基础设施，通常经由不安全的无线通信和信息技术可访问，因此对攻击大规模开放。在本文中，我们解决了一些问题时，通过不安全的无线通信信道连接具有低计算能力的智能设备到家庭网关，通过使用一次一密（OTP）协议的基础上，在飞Diffie-Hellman密钥交换。我们的假设是，只有一个用户和网关有足够的处理能力来执行-说-安全的RSA加密通信，因此放松了对域外的可信安全服务器的需要，该协议至少应该是安全的一系列已知的攻击，如重放或DoS攻击。
2019-07-25 cs.CR
Diffie-Hellman in the Air: A Link Layer Approach for In-Band Wireless Pairing
密钥建立是无线安全中的一个基本问题。广泛使用的Diffie-Hellman密钥交换易受中间人攻击。本文提出了一种新的带内解决方案，用于防御无线设备密钥建立过程中的中间人攻击。我们的解决方案是基于这样的见解，即攻击者不可避免地会影响无线信道的链路层行为，并且攻击者引入的这种行为变化可以被合法用户检测到。具体地说，我们提出了一种密钥交换协议及其相应的信道访问机制，用于协议消息的传输，其中Diffie-Hellman参数连续多次传输，而不会被同一无线信道上的其他数据传输中断。所提出的密钥交换协议迫使MITM攻击者在接收端连续地引起多个数据包冲突，然后可以通过所提出的检测算法来监视。通过理论分析和仿真验证了该方案的性能：该方案能够抵抗MITM攻击，并具有任意低的误报率。这种链路层解决方案完全在带内工作，并且可以在不需要任何特殊硬件的情况下在现成的无线设备上轻松实现。
2019-01-28 cs.CR
Improved Lower Bound on DHP: Towards the Equivalence of DHP and DLP for Important Elliptic Curves Used for Implementation
2004年，Muzereau等人提出了如何将离散对数问题的约简算法应用于Diffie-Hellman问题，以估计椭圆曲线上Diffie-Hellman问题的下界。他们给出了实际应用中使用的各种椭圆曲线的估计。在本文中，我们证明了一个更严格的下界的Diffie-Hellman问题的曲线上，如果使用有限域的乘法群作为辅助群。此外，还给出了各种推荐曲线上Diffie-Hellman问题的改进下界估计，这些估计是最紧的，从而使我们得到了这些推荐曲线上Diffie-Hellman问题和离散对数问题的等价性.
2016-11-26 cs.CR
qDSA: Small and Secure Digital Signatures with Curve-based Diffie--Hellman Key Pairs
qDSA是一种高速、高安全性的签名方案，可促进实现非常小的内存占用，这是嵌入式系统和物联网设备的关键要求，并且使用与基于Montgomery曲线（如Curve 25519）或Kummer曲面的现代Diffie-Hellman方案相同的公钥。qDSA类似于EdDSA对Kummer簇的世界的适应，Kummer簇是$\pm$ 1的代数群的等价物。有趣的是，qDSA不需要任何全群运算或点恢复：所有计算，包括签名验证，都发生在没有群律的商上。我们包括四个实现的qDSA的细节，使用蒙哥马利和快速库默尔表面算法的8位AVR ATmega和32位ARM Cortex M0平台。我们发现，qDSA显着优于国家的最先进的签名实现栈的使用和代码大小。我们还包括一个有效的压缩算法的快速库默尔表面上的点，减少到相同的大小压缩椭圆曲线点相同的安全级别。
2017-09-11 cs.CR
Man-in-the-Middle Proof-of-Concept via Krontiris' Ephemeral Diffie-Hellman Over COSE (EDHOC) in C
本报告分析了轻量级密钥交换协议的认证过程，重点探讨中间人攻击如何破坏其安全性以助长大规模监控，并排除了恶意超表面对B5G网络的安全影响。
2025-10-12 cs.CR
Public Key Exchange Using Matrices Over Group Rings
我们提供了一个公钥交换协议的Diffie-Hellman的精神，但我们使用（小）对称群的群环上的（小）矩阵作为平台。平台的这种“嵌套结构”使得合法方的计算非常高效。我们讨论了该计划的安全性，解决决策Diffie-Hellman（DDH）和计算Diffie-Hellman（CDH）的问题，我们的平台。
2013-02-07 cs.CR math.GR
A New Primitive for a Diffie-Hellman-like Key Exchange Protocol Based on Multivariate Ore Polynomials
在本文中，我们提出了一个新的原语的密钥交换协议的基础上多元非交换多项式环，类似于经典的Diffie-Hellman方法。我们的技术扩展了Boucher等人2010年提出的方案。他们的方法在2011年被Dubois和Kammerer打破，他们利用了所选环的欧几里得域结构。然而，我们的建议是免疫这种攻击，而不会失去的优势，非交换多项式环概述鲍彻等人。此外，我们的扩展不限于任何特定的环，但旨在让用户容易选择一个大类的环时，应用协议。我们的原语也可以应用于其他密码学范式。特别是，我们开发了一个三遍协议，公钥密码体制，数字签名方案和零知识证明协议。
2015-05-19 cs.CR cs.SC math.RA
On the decisional Diffie-Hellman problem for class group actions on oriented elliptic curves
我们展示了如何Weil配对可以用来评估分配字符的虚二次阶$\mathcal{O}$在一个未知的理想类$[\mathfrak{a}] \in \mathrm{Cl}(\mathcal{O})$连接两个给定的$\mathcal{O}$ -面向椭圆曲线$(E, ι)$和$(E', ι') = [\mathfrak{a}](E, ι)$。当专门用于有限域上的正常椭圆曲线时，我们的方法在概念上更简单，而且通常比Castryck，Sotáková和Vercauteren最近的方法更快，他们依赖于Tate配对。我们的工作的主要含义是，它打破了决策Diffie-Hellman问题，几乎所有的定向椭圆曲线，是由一个偶数阶类组。它也可以用来更好地处理Wesolowski最近从定向椭圆曲线的向量化问题到自同态环问题的简化中的最坏情况，从而产生一种总是在次指数时间内工作的方法。
2022-10-03 cs.CR math.NT
Quantum Diffie-Hellman key exchange
本研究将Diffie-Hellman密钥交换扩展至量子场景，提出基于整数与对称相干态双射映射的量子密钥交换协议，分析其在两类攻击下的安全性及实现挑战。
2025-01-16 cs.CR physics.optics quant-ph
OpenPGP Email Forwarding Via Diverted Elliptic Curve Diffie-Hellman Key Exchanges
离线OpenPGP用户可能希望将部分或全部电子邮件转发给第三方。由于消息是加密的，这需要将它们转换为可由预期转发方解密的密文，同时保持机密性和身份验证。在最近的工作中表明，这可以通过代理重新加密方案来实现，然而，虽然加密电子邮件转发是代理重新加密的最常见应用，但据我们所知，它尚未在OpenPGP上下文中实现。在本文中，我们适应了开创性的技术介绍了Blaze，Bleumer和施特劳斯在EUROPENTPT '98，允许邮件传输代理转换和转发OpenPGP消息，而无需访问解密密钥或明文。我们还提供了实施细节和安全分析。
2022-11-13 cs.CR cs.NI
Group Key Agreement in Information Centric Networks with Tree Group Diffie-Hellman
众所周知，客户端-服务器模型在没有冗余服务器和缓存的情况下扩展性很差。以信息为中心的网络（ICN）是一种替代方案，旨在通过将负载分配给中间路由器来减轻这个问题，降低只有服务器群才能访问的技术的门槛。然而，这种无缝性也带来了一系列问题。通信安全性通过对每个连接使用一个密钥来防止中介读取并缓存内容。因此，我们需要共享一个共同的密钥，以便更大的通讯员群体能够从ICN的优势中受益。本文介绍了建立这样一个组密钥的算法选择，ICN的适应性，它的实现，以及支持其性能与我们的基线比较的统计数据。第一个结果倾向于显示所选基本算法的性能改进。
2020-04-21 cs.CR cs.NI
A new efficient k-out-of-n Oblivious Transfer protocol
提出了一种新的基于Diffie-Hellman密钥交换的k-out-of-n不经意传输协议，该协议是Parakh的1-out-of-2不经意传输协议的推广。在所提出的协议中，参与方不经意地生成Diffie-Hellman密钥，然后使用它们进行秘密的不经意传输。
2009-09-15 cs.CR
Koopman interpretation and analysis of a public-key cryptosystem: Diffie-Hellman key exchange
本文将Diffie-Hellman密钥交换解释为非线性动力系统，利用Koopman理论将其转换为高维线性系统，从而通过简单操作重构密钥交换的秘密整数，并提供了最小提升维度的上限及数据驱动扩展。
2023-06-22 cs.CR cs.SY eess.SY
MOBS (Matrices Over Bit Strings) public key exchange
我们使用矩阵位串作为平台的Diffie-Hellman的公钥交换协议。当这样的矩阵相乘时，我们对位串使用布尔或运算代替加法，对布尔与运算代替乘法。因此，（1）使用这些矩阵的计算非常有效;（2）攻击Diffie-Hellman类协议的标准方法不适用。
2021-06-02 cs.CR math.GR
DHMark: Public-Key Watermarking for LLM-Generated Text via Diffie-Hellman-Guided Rejection Sampling
Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences（中国科学院信息工程研究所）；School of Cyber Security, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学网络空间安全学院）
DHMark是一种LLM生成文本的公钥水印框架，通过Diffie-Hellman引导拒绝采样分离载荷授权与文本证据，在多类攻击下保持高有效率且负控制接受率为0。
2026-08-05 cs.CR
Public key exchange using semidirect product of (semi)groups
在本文中，我们描述了一个全新的密钥交换协议的基础上（半）群的半直积（更具体地说，（半）群的自同构扩展），然后专注于这个一般的想法的实际情况。我们的协议可以基于任何群，特别是任何非交换群。它的一个特例是标准的Diffie-Hellman协议，它基于循环群。然而，当我们的协议与非交换（半）组一起使用时，它获得了几个有用的功能，使其与Diffie-Hellman协议相比毫不逊色。在这里，我们还建议一个特定的非交换半群（矩阵）作为平台，并表明相关协议的安全性是基于一个完全不同的假设相比，标准的Diffie-Hellman协议。
2013-04-24 cs.CR math.GR
Oblivious Transfer based on Key Exchange
密钥交换协议作为实现不经意传输（OT）的一种可能手段一直被忽视。在本文中，我们提出了一个协议的相互交换秘密，1-out-of-2 OT和硬币翻转类似的Diffie-Hellman协议使用的思想，遗忘交换加密密钥。由于Diffie-Hellman方案被广泛使用，我们的协议可以提供一个有用的替代传统的方法来实现不经意传输和一个有用的原语在构建更大的密码方案。
2007-05-02 cs.CR
Entropoid Based Cryptography
通过类比已发展的离散对数问题的密码学理论，我们定义了基于熵的密码学中的几个困难问题，如离散熵对数问题（DELP）、计算熵Diffie-Hellman问题（CEDHP）和判定熵Diffie-Hellman问题（DEDHP）。我们提出了一个猜想：在Sylow $q$ -拟群中DEDHP是困难的.接下来，我们实例化一个熵体Diffie-Hellman密钥交换协议。基于熵体的密码基元具有不可交换性和不可结合性，因而被认为是抵抗量子算法的。同时，由于所提出的用于功率指数的简洁符号，基于熵的Diffie-Hellman密钥交换中的通信开销非常低：对于128位的安全性，总共64字节在两个方向上通信，并且对于256位的安全性，总共128字节在两个方向上通信。我们的最后一个贡献是提出了两个基于熵的数字签名方案。该方案的安全性依赖于一个新的硬度假设：在有限熵体中计算根是困难的。如果这一假设经得起时间的考验，第一个提出的签名方案具有优良的性能：对于128和256位之间的经典安全级别，公钥和私钥大小在32和64之间，签名大小在64和128字节之间。第二种签名方案将有限熵的求根简化为计算离散熵矩阵。在我们看来，这是一个更安全但更保守的设计，它付出的代价是密钥大小和签名大小加倍。我们在附录中给出了SageMath 9.2中所有建议算法和方案的概念验证实现。
2021-04-12 cs.CR math.RA
Diffie-Hellman Picture Show: Key Exchange Stories from Commercial VoWiFi Deployments
本文分析商用 VoWiFi 部署中的 IPsec 第一阶段密钥交换，发现某 5G 基带芯片可回退到未公开弱模式，并发现三大洲 13 家运营商共用同一组十个静态私钥，导致约 1.4 亿用户共享密钥可被解密。
2024-08-06 cs.CR cs.NI
Security Analysis of the EDHOC protocol
Ephemeral Diffie-Hellman Over COSE（EDHOC）旨在成为一种非常紧凑和轻量级的具有临时密钥的认证Diffie-Hellman密钥交换。预计它将提供相互认证、前向保密和身份保护，具有128位安全级别。在SECRYPT '21上已经提出了对以前版本的正式分析，并在IETF正在进行的评估过程中进行了一些改进。不幸的是，虽然形式化分析可以发现协议中的一些误解，但它不能评估实际的安全级别。在没有完全中断的情况下，我们无论如何都会在2^64个操作中展示攻击，这与预期的128位安全级别相矛盾。此后，我们提出了改进，其中一些是在没有额外的成本，以实现128位的安全性的所有安全属性（即密钥隐私，相互认证和身份保护）。
2022-09-09 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 Merkle-Hellman cipher using parallel genetic algorithm
1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman提出了公钥密码学或非对称密码学标准。两年后，Ralph Merkle和Martin Hellman发表了一个名为MH的非对称密码系统，该密码系统基于背包问题的一个变体，称为子集和问题，该问题已被证明是NP难的。此外，在过去的四十年中，元分析在解决NP难优化问题方面取得了显着的进展。然而，这些方法的概念提出了一些挑战，主要是适应和参数设置。本文提出了一种并行遗传算法（PGA），该算法能够有效地探索相当大的搜索空间，以破解MH密码。实验研究包括，显示所提出的攻击方案的性能，最后得出结论与LLL算法攻击的比较。
2017-11-13 cs.CR cs.IT math.IT
UC Secure Issuer-Free Adaptive Oblivious Transfer with Hidden Access Policy
当频繁的交易以电子方式进行时，隐私是设计任何加密原语时的主要关注点。在电子交易过程中，人们将他们的个人数据透露给几个服务器，并相信这些信息不会泄露太多关于他们的信息。具有隐藏访问策略的自适应不经意传输（AOT-HAP）针对这样的隐私问题采取措施。现有的AOT-HAP涉及一个发送者和多个接收者，除了指定的发行者之外。这些方案的安全性依赖于这样一个事实，即发行者不能与一组接收者合谋。此外，当在并发执行期间与多个协议实例一起运行时，它们会失去安全性。我们提出了第一个无发行人的AOT-HAP在通用组合（UC）框架中，该协议是安全的，即使是相互组成或与其他协议。假设UC模型中q-强Diffie-Hellman（SDH）、决策线性（DLIN）和决策双线性Diffie-Hellman（DBDH）问题对恶意攻击者的安全性，给出了具体的安全性分析.此外，该协议优于现有的类似计划。
2017-11-29 cs.CR
Using semidirect product of (semi)groups in public key cryptography
在这项调查中，我们描述了一个通用的密钥交换协议的基础上半直积（半）组（更具体地说，（半）组的自同构扩展），然后专注于这个一般的想法的实际情况。该协议可以基于任何群或半群，特别是任何非交换群。它的一个特例是标准的Diffie-Hellman协议，它基于循环群。然而，当这个协议与非交换（半）群一起使用时，它获得了几个有用的功能，使其与Diffie-Hellman协议相比毫不逊色。然后，重点转移到选择最佳平台（半）组，在安全性和效率方面。我们表明，特别是，人们可以得到各种新的安全性假设，通过改变用于（半）组扩展的自同构。
2016-04-19 cs.CR math.GR
Public Key Cryptography based on Semigroup Actions
当Miller和Koblitz建议这样的协议可以在椭圆曲线上使用时，$(\Z/p\Z)^*$中原始Diffie-Hellman密钥交换的推广发现了一个新的深度。在本文中，我们提出了一个更广泛的推广，其中阿贝尔半群作用在有限集上。我们定义了一个Diffie-Hellman密钥交换在这个设置中，我们说明了如何建立有趣的半群行动使用有限（简单）半环。所提出的扩展的实用性依赖于半群作用的轨道大小，并且在这一点上，如何计算这些轨道的大小以及是否存在一般的平方根攻击是一个悬而未决的问题。第二节给出了由单半环构造的一个具体的实用半群作用。需要进一步研究来分析这一制度。
2007-10-29 cs.CR cs.IT math.IT
A New Cryptosystem Based On Hidden Order Groups
设$G_1$是$n$阶循环乘法群.如果$ϕ(n)$已知，则Diffie-Hellman问题在$G_1$中关于固定生成元$g$是随机自约的.也就是说，给定$g, g^x\in G_1$并且具有对具有固定生成器$g$的“Diffie-Hellman问题”求解器的oracle访问，可以在多项式时间内计算$g^{1/x} \in G_1$（参见定理3.2）。另一方面，当不知道$ϕ(n)$时，不知道是否存在这种减少（见第3.1节）。我们利用这个“差距”来构建一个基于隐序群的密码系统，并提出了一个新的密码原语称为\emph{Oracle Strong Associative One-Way Function}（O-SAOWF）的实际实现。O-SAOWF在多方协议中有应用。我们证明了这一点，提出了一个动态的特设组的密钥协商协议。
2006-05-03 cs.CC cs.CR
Key Agreement and Authentication Schemes Using Non-Commutative Semigroups
本文给出了一个新的两遍认证方案，它是基于Diffie-Hellman共轭问题的Sibert-Dehornoy-Girault认证方案的推广.与上述方案相比，对于某些参数，它在乘法方面更有效。我们给出了一个证明，证明了我们的认证方案是安全的。我们给出了一个新的密钥协商协议。
2007-08-20 cs.CR
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
Secure Location-Aided Routing Protocols With Wi-Fi Direct For Vehicular Ad Hoc Networks
提出了一种适用于车载自组网的安全路由协议。这些协议将安全认证过程与位置辅助路由（LAR）协议集成在一起，以支持车辆之间的Wi-Fi直连通信。该方法对各种安全威胁具有鲁棒性。安全认证过程采用改进的Diffie-Hellman密钥协商协议。Diffie-Hellman协议通过Wi-Fi Direct带外通信信道与基于短认证字符串（SAS）的密钥协商一起使用。它保护通信免受任何中间人安全威胁。特别地，安全过程被集成到两个LAR路由方案中，即，请求区域LAR方案和基于距离的LAR方案。我们进行了广泛的模拟与不同的网络参数，如车辆节点密度，恶意节点的数量，和节点的速度。仿真结果表明，所提出的路由协议提供了优越的性能，在安全的数据传输和平均总包延迟。此外，基于安全距离的LAR协议优于安全请求区域LAR协议。
2017-07-03 cs.CR cs.NI
On the efficiency of a general attack against the MOBS cryptosystem
半直接密钥交换协议的所有实例都满足所谓的“伸缩等式”，这是著名的Diffie-Hellman密钥交换协议的推广;在某些情况下，这种等式已被用于构建攻击。在这份报告中，我们提出的计算证据表明，一个名为“MOBS”的方案的实例是一个方案的一个例子，其中的伸缩等式有太多的解决方案，是一个实际可行的手段进行攻击。
2022-03-14 cs.CR
A Secure and Authenticated Key Management Protocol (SA-KMP) for Vehicular Networks
公钥基础设施（PKI）是用于保护网络通信的最广泛使用的安全机制。然而，存在已知的性能问题，使其不适合在车载网络中使用。针对PKI的不足，提出了一种安全的可认证密钥管理协议（SA-KMP）。SA-KMP方案将包含实体的身份及其对应的公钥的绑定的存储库分发到每个车辆和路边单元。通过这样做，消除了证书交换和证书撤销列表。此外，SA-KMP方案使用基于基于3-D矩阵的密钥协商方案导出的对称密钥，以减少使用非对称密码术的高计算成本。我们证明了效率的SA-KMP通过性能评估方面的传输和存储开销，网络延迟，和密钥生成时间。分析结果表明，SA-KMP具有更好的可扩展性，性能优于基于证书的PKI。仿真结果表明，SA-KMP方案的密钥生成时间小于现有的椭圆曲线Diffie-Hellman和Diffie-Hellman协议。此外，我们使用Proverif证明了SA-KMP方案是安全的，对主动攻击者的Dolev和姚模型下，并进一步表明，SA-KMP方案是安全的拒绝服务，共谋攻击，和广泛的其他恶意攻击。
2017-12-28 cs.CR
Layer 2 Blockchains Simplified: A Survey of Vector Commitment Schemes, ZKP Frameworks, Layer-2 Data Structures and Verkle Trees
University of Florida（佛罗里达大学）
本文综述了分层2区块链的加密安全，分析了ZKP框架和承诺方案的安全假设，提出了全面的威胁模型。
2026-04-22 cs.CR cs.CY
MAKE: a Matrix Action Key Exchange
给出了一个基于Z_p上两个循环矩阵群的半直积的公钥交换协议，其中一个循环矩阵群是加法的，另一个循环矩阵群是乘法的.这使我们能够利用矩阵上的两种操作来传播信息。我们注意到，在我们的协议中，任何矩阵或Z_p的任何元素的功率都没有暴露，因此所有对Diffie-Hellman类协议的标准攻击（包括Shor的量子算法攻击）都不适用。
2021-03-10 cs.CR math.GR
Unlinkability of an Improved Key Agreement Protocol for EMV 2nd Gen Payments
为了解决EMV标准的已知隐私问题，EMVCo已经提出了盲Diffie-Hellman密钥建立协议，该协议旨在成为未来第二代EMV协议的一部分。我们指出，主动攻击者以前没有考虑到本建议协议的隐私要求，并证明了主动攻击者可以在100厘米的距离内破坏不可链接性。在这里，我们采用了一个强有力的定义，不考虑主动攻击者的unlinkability，并提出了增强的协议提出的EMVCo。我们证明了我们的协议满足强不可链接性，同时保持认证。
2022-06-22 cs.CR
The Saeed-Liu-Tian-Gao-Li authenticated key agreement protocol is insecure
最近提出的认证密钥协商协议被证明是不安全的。特别是，双方中的一方没有经过身份验证，允许中间对手的活跃人员重放旧消息。该协议本质上是一个经过身份验证的Diffie-Hellman密钥协商方案，缺乏身份验证允许攻击者重放旧消息并接受它们。此外，如果用于计算协议消息的临时密钥曾经被泄露，则使用重放的消息建立的密钥也将被泄露。解决这个问题很简单-有许多可证明安全和标准化的协议与有缺陷的方案一样有效。
2019-06-21 cs.CR
Energy Consumption Framework and Analysis of Post-Quantum Key-Generation on Embedded Devices
针对后量子密码迁移中的能耗问题，提出在Raspberry Pi上测量PQC密钥生成能耗的框架，结合传统方法与ML-KEM算法，基于OpenSSL库实现。
2025-05-22 cs.CR
A Hierarchical Key Management Scheme for Wireless Sensor Networks Based on Identity-based Encryption
有限的资源（如能源，计算能力，存储，等等）使无线传感器网络（WSNs）部署传统的安全方案是不切实际的。在基于身份加密（IBE）的基础上，提出了一种分层密钥管理方案，该方案不仅将无线传感器网络的分布式扁平结构转化为分层结构，更好地进行网络管理，而且保证了各子网络的独立性和安全性。本文首先回顾了基于身份的加密算法，特别是Boneh-Franklin算法。在此基础上，提出了一种基于Boneh-Franklin和Diffie-Hellman（DH）算法的分层密钥管理方案。最后，通过与其他基于身份的方案的比较，讨论了该方案的安全性和效率。
2015-12-15 cs.CR
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
An Improved Authentication & Key Exchange Protocol Based on ECDH for WSNs
无线传感器网络（WSNs）由资源受限的传感器节点与开放空间环境和工业中的网关通信组成，其广泛使用突出了对用户、网关和传感器节点之间的安全且快速的通信协议的需要。由于网络的特性，椭圆曲线密码学似乎是最可行的选择，因为它需要的资源比大多数其他选项少。本文分析了Moghadam等人提出的基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ECDH）的认证和密钥交换协议，指出了该协议存在的一些缺陷。文中还提到了一些攻击，以进一步解释其模式的不足之处。然后，提出了一个修改后的版本的协议，分析，并检查对相同的攻击作为一个非正式的安全证明。
2022-04-11 cs.CR
Dynamic Session Key Exchange Method using Two S-Boxes
本文提出了修改的Diffie-Hellman（DH）密钥交换方法。所提出的修改提供了比其他密钥交换方法更好的安全性。我们将提出一个动态的安全，同时实现所有三个功能，高效率，然后给出安全性分析。提出了一种安全、动态的密钥交换方法。签名、加密和密钥交换是密码学中最重要和最基本的工具。在大多数情况下，它们都需要提供不同的安全功能。另一方面，对密钥交换的有效组合也提出了一些建议。本文提出了一种动态、可靠、安全的会话密钥交换方法。此外，所提出的修改方法可以实现更好的性能效率。
2012-01-26 cs.CR
Elliptic-Curves Cryptography on High-Dimensional Surfaces
我们讨论了椭圆曲线在高维曲面上的密码学中的应用。特别是，而不是一个Diffie-Hellman密钥交换协议写在一个二维行的形式，其中的元素是由256位，我们提出了一个矩阵形式的密钥交换协议，与四个独立的条目，他们每个人都用64位构建。除了显著减少所使用的比特数的巨大优势之外，这种方法似乎对Western、Miller和Adleman的风格的攻击免疫，并且同时它也能够达到与微软数字版权管理目前获得的密码系统相同的安全水平。还提出了一个以椭圆曲线为特例的非线性微分方程（NDE）。这类无损检测的解决方案的研究正在进行中。
2016-09-13 cs.CR
A Provably Secure Ring Signature Scheme in Certificateless Cryptography
环签名是一种面向群的签名。它允许组的成员代表组签名消息，而不会泄露他/她的身份。无证书公钥密码学最早由Al-Riyami和Paterson在2003年的Asiacrypt上提出。在无证书密码学中，它不需要使用证书来保证用户公钥的真实性。同时，无证书密码不存在基于身份密码所固有的密钥托管问题。本文提出了一个具体的无证书环签名方案。形式化了无证书环签名的安全模型。我们的新方案在随机预言模型下是可证明安全的，假设计算Diffie-Hellman问题是困难的。此外，我们还证明了一个通用的无证书环签名的结构是不安全的，对我们的安全模型中定义的密钥替换攻击。
2017-12-25 cs.CR
QRKE: Quantum-Resistant Public Key Exchange
后量子密钥交换是必要的，因为量子计算机的可用性据称允许在实际时间内打破经典算法，如Diffie-Hellman，El Gamal，RSA和其他算法在文献中被广泛假设。虽然我们的调查表明，实际的量子计算机似乎远不如打破最先进的密钥协商算法所需的先进，但开发从根本上免疫的密钥协商方法具有很高的科学兴趣。提出了一种基于置换函数的实数域上多态算法。所提出的密钥交换可以用至少四种不同的策略来操作。密码系统本身是高度可变的，并且由于舍入运算在传统计算机系统上是不可避免的和强制性的事实，量子计算机系统的退相干将导致量子系统上的计算过早结束。
2018-01-19 cs.CR
Post-Quantum Oblivious Transfer from Smooth Projective Hash Functions with Grey Zone
不经意传输（OT）是安全多方计算的一个主要原语。事实上，结合对称原语和乱码电路，它允许双方之间的任何安全函数评估。在本文中，我们提出了一种新的方法来建立OT协议。有趣的是，我们的新范式在通用可组合性（UC）框架中进行了安全分析，并且可以从后量子原语中实例化。为了做到这一点，我们定义了一个新的原语，称为带灰色区域的平滑投影哈希函数（SPHFwGZ），它可以被看作是经典平滑投影哈希函数的放松，其中包含一个不能声称正确性或平滑性的词的子集：灰色区域。作为具体的应用，我们分别基于Diffie-Hellman和带错误学习（LWE）问题给出了SPHFwGZ的两个实例。因此，我们在随机预言模型下提出了一个具有UC-安全性的抗量子OT协议。
2022-09-09 cs.CR
On the Security of Wang's Provably Secure Identity-based Key Agreement Protocol
在2005年的IACR报告中，Wang发表了一个适用于资源受限设备的高效的基于身份的密钥协商协议（IDAK）。作者证明了IDAK密钥协商协议在Bellare-Rogaway模型下是安全的，并给出了单独的adhoc安全性证明，证明了IDAK协议不容易受到密钥泄露假冒攻击，并且具有完全前向安全性（PFS）.在这份报告中，我们回顾了协议的安全属性，并指出它是脆弱的未知密钥共享攻击。虽然这种攻击通常很难在现实世界的环境中设置，但从理论的角度来看，它们仍然很有趣，因此我们提供了一个以标准方式解决问题的协议版本。在分布式计算的更强的扩展Canetti-Krawczyk安全模型下，基于Gap双线性Diffie Hellman和随机预言机假设给出了IDAK协议的安全性证明.
2013-12-16 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
A group law on the projective plane with applications in Public Key Cryptography
我们提出了一个新的群律定义在一个子集上的投影平面$\mathbb{F}P^2$上的任意域$\mathbb{F}$，这本身的应用在公钥密码学，特别是一个Diffie-Hellman的密钥协商协议。我们分析了计算困难的解决数学问题的基础上提出的阿贝尔群法，我们证明了我们的建议的安全性是等价的离散对数问题的乘法群的三次扩张的有限域考虑。最后，我们提出了一个变种的建议群法，但在环$\mathbb{Z}/pq\mathbb{Z}$，并解释如何安全性变得增强，虽然在成本较长的密钥长度。
2019-06-10 cs.CR
QKD based on symmetric entangled Bernstein-Vazirani
本文介绍了一种新的基于纠缠的量子密钥分发协议，该协议利用改进的对称版本的Bernstein-Vazirani算法，以实现安全和高效的密钥分发。两个变种的协议，一个完全对称和一个半对称，提出。在这两种情况下，空间上分离的Alice和Bob共享多个EPR对，每个EPR对中有一个量子位。完全对称版本允许双方从无关位置输入密钥，并最终获得全新的原始密钥，这一想法受到Diffie-Hellman密钥交换协议的启发。在半对称版本中，Alice将她选择的密钥发送给Bob（反之亦然）。此外，他们的性能对窃听者的攻击进行了分析。最后，为了说明协议在实际中的操作，给出了两个小规模但详细的例子。
2021-06-07 cs.CR quant-ph
