Current Lightweight Cryptography Protocols in Smart City IoT Networks: A Survey
随着先进技术的出现，物联网引入了大量相互连接的设备并收集大量数据。因此，物联网安全的需求至关重要。密码学正被用来保护网络的身份验证、机密性、数据完整性和访问控制。然而，由于IoT设备的资源约束性质，传统的加密协议可能不适合所有IoT环境。因此，研究人员一直在提出各种轻量级密码算法和协议。在本文中，我们讨论了物联网网络的最新轻量级加密协议，并对现有协议进行了比较分析。在此基础上，本文将现有的轻量级密码算法分为对称和非对称两大类。此外，我们考虑了几个最近开发的分组密码和流密码算法。此外，轻量级密码学的各种研究挑战已经得到解决。
2020-10-02 cs.CR
A Closer Look at the Tropical Cryptography
我们研究了最近由Grigoriev和Shpilrain（arXiv：1811.06386）提出的两个公钥交换协议，它们使用了热带代数。我们介绍了第一个协议的快速攻击，我们表明，第二个协议不能实现所描述的。
2020-11-28 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: A Zero-Knowledge Authentication Protocol
在本文中，我们提出了一个简单的零知识认证协议，使用非交换代数和广义对称分解问题（GSDP）的一个变化作为单向函数的基本解决方案。只要GSDP问题在计算上难以在非交换代数结构中解决，并且目前属于PQC类别，因为不可能存在量子计算机攻击，就可以确保密码安全性。
2017-03-25 cs.CR
Quantum Bit Commitment Protocol Based on Counterfactual Quantum Cryptography
提出了一种基于反事实量子密码的量子比特承诺协议。我们分析了该协议的安全性，发现它可以抵抗QBC的不通过定理所提出的攻击。该协议简单，可能为QBC协议的构造提供一种新的思路。
2017-09-22 cs.CR quant-ph
State Decoding in Multi-Stage Cryptography Protocols
本文提出了一种实用的量子层析成像方法，用于解码多级密码协议中的光子状态。如果偏振角被定义在一个固定的平面上，这种方法就可以工作，正如在几个量子密码协议中所假设的那样。我们表明，如果在一个固定的平面上有2m个偏振角，我们需要m个滤波器和m2个光子通过每个滤波器。
2013-06-19 cs.CR quant-ph
GSM Security Using Identity-based Cryptography
目前全球移动通信系统（GSM）的安全模型主要采用对称密钥加密技术。互联网技术的迅速发展促进了使用个人数字助理和手机等资源有限的手持设备进行在线交易、银行业务、下载和电子邮件发送。然而，这些应用需要比当前GSM支持的更多的安全性。因此，使用对称和非对称密钥加密的GSM安全性的仔细设计将使GSM安全性更适合于安全密集型应用。本文提出了一种安全有效的基于身份的GSM安全协议。所提出的协议的显着特点是：（i）认证密钥交换;（ii）通信实体之间的相互认证;和（iii）用户匿名。该协议的安全性分析表明，它可以抵御传统GSM安全中观察到的一些已知威胁。
2009-11-04 cs.CR
Balance-Based Cryptography: Physically Computing Any Boolean Function
Department of Computer Engineering, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University（朱拉隆功大学工程学院计算机工程系）
本文提出利用天平和硬币安全计算任何n变量布尔函数的四种协议，扩展了物理对象在多方安全计算中的应用。
2026-03-17 cs.CR
Performance Evaluation of Threshold Signing Schemes in Cryptography
本文系统梳理并评估了多种前沿门限签名方案，从安全性和性能角度进行比较，为研究人员根据实际需求选择合适的TSS协议提供参考。
2025-03-12 cs.CR
Providing a hybrid cryptography algorithm for lightweight authentication protocol in RFID with urban traffic usage case
如今，物联网（IoT）是通过通信网络实现信息连接和传输的新兴技术之一。物联网的主要思想是广泛存在的对象，如移动设备，传感器和RFID。随着城市交通量的增加，现有的基于物联网的智能城市交通管理系统可能至关重要。因此，本文重点研究了基于RFID的城市交通安全问题。在我们的方案中，RFID标签被选为本文的研究对象。在本文中，我们提出了一个相互认证协议，导致基于混合密码的隐私。此外，提出了一种可以高速读取的RFID标签的认证过程。该协议试图降低计算的复杂性。同时，该方法可以抵御欺骗标签和阅读器，标签跟踪和重放攻击。
2021-04-15 cs.CR
Estimators in Cryptography
密码学中的一个主要问题是给出密码系统的比较器的标准。密码系统的安全性必须包括算法的安全性、密钥生成器和管理模块的安全性（参见[BM 94]、[CM 97]、[Mau92a]）和密钥协商协议的安全性（参见[Mau93a]、[MC 94]、[Mau93b]、[Mau92b]）。本文给出了必要的数学背景，以估计密钥生成器和无条件密钥协商协议的最重要的密码措施。这些密码学度量是用于密钥协商协议的α阶的香农熵（用于密钥生成器模块）和Renyi熵。
2012-02-28 cs.CR
Public-Key Cryptography Based on Modular Lattices
本文提出了一种推广Boneh和Franklin的基于身份的加密方案的方法。特别是，我们展示了该协议可以用于有限模格和作为一个特殊情况下，向量空间在有限域。该协议的安全性的原始证明在这个一般的代数结构中不成立，因此这仍然是一项正在进行的工作。
2012-03-23 cs.CR
Securing the Future Internet of Things with Post-Quantum Cryptography
传统和轻量级的密码原语和协议对于量子攻击是不安全的。因此，使用传统或轻量级加密原语和协议的实时应用程序不能确保完全证明的安全性。后量子密码学对于物联网（IoT）非常重要，因为它可以抵御量子攻击。本文提供了物联网网络后量子密码学的广泛文献分析，包括在实时应用中采用的挑战和研究方向。这项工作的重点是对资源受限设备有用的后量子密码系统。此外，这些量子攻击进行调查，这可能会发生在传统的和轻量级的密码原语。
2022-06-21 cs.CR
A Three-Stage Quantum Cryptography Protocol
我们提出了一个三阶段的量子密码协议，保证安全性，其中每一方使用自己的秘密密钥。与BB84协议不同，量子比特只在一个方向上传输，然后交换经典信息，所提出的协议中的通信在每个阶段都保持量子。还描述了密钥分配的相关系统。
2005-03-02 cs.CR quant-ph
An Energy-Efficient Configurable Lattice Cryptography Processor for the Quantum-Secure Internet of Things
本文提出了一种可配置的格型密码处理器，它可以为物联网实现抗量子安全协议。高效的采样架构与低功耗SHA-3内核相结合，可实现比软件高两个数量级的节能。提出了一种基于单端口RAM的NTT结构，该结构节省了约124 k门面积。这是第一个ASIC实现，它演示了为NIST后量子标准化提出的多个基于格的协议。
2019-03-11 cs.CR
An efficient certificateless authenticated key agreement protocol without bilinear pairings
无证书公钥密码学简化了传统公钥密码学中复杂的证书管理，解决了基于身份密码学中的密钥托管问题。许多基于双线性对的无证书认证密钥协商协议已经被提出。但这种对的相对计算量大约是椭圆曲线群上标量乘的20倍。近年来，一些无证书认证密钥协商协议被提出来以提高性能。本文提出了一个新的无证书认证密钥协商协议。用户只需计算五进制乘法即可完成密钥协商。我们还证明了该协议在随机预言模型下是安全的。
2011-06-20 cs.CR
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
iAQC: The Intensity-Aware Quantum Cryptography Protocol
本文提出了一种适用于低强度激光输出的三级量子密码协议。该变体在中间阶段跟踪激光束的强度，使窃听者的任务比标准K06协议更难。iAQC协议的约束条件比BB84协议少得多，原则上它不仅可以用于密钥分发，还可以用于数据的直接按位加密。iAQC协议是对K06协议的改进，因为它使窃听者更难监视信道。
2013-10-11 cs.CR quant-ph
5G-AKA-HPQC: Hybrid Post-Quantum Cryptography Protocol for Quantum-Resilient 5G Primary Authentication with Forward Secrecy
针对5G AKA协议的可链接性漏洞及量子计算威胁，提出兼容现有标准的5G AKA HPQC混合后量子密码协议，结合ECIES与PQC KEM派生密钥增强安全性，经SVO逻辑、ProVerif验证安全且兼顾效率，为量子安全移动认证标准化提供参考。
2025-02-05 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
Trusted Certificates in Quantum Cryptography
分析了Kak提出的基于公钥密码学的三级量子密码协议在中间人攻击下的性能。提出了一种使用由可信第三方分发的证书来防止这种攻击的方法。
2006-03-10 cs.CR
Noise Analysis for two Quantum Cryptography Protocols
本文对基于随机偏振旋转的两阶段和三阶段量子密码协议进行了噪声分析。所使用的噪声模型是误差在与每个链路相关联的某个小范围上均匀分布的噪声模型，而不考虑误差的来源。不同链路中的噪声被认为是独立的。给出了在低强度激光系统中使用这些协议的优点。
2012-07-28 cs.CR quant-ph
Using shifted conjugacy in braid-based cryptography
共轭性不是设计基于辫子的协议的唯一可能的原语。为了说明这一原则，我们描述了一个菲亚特-沙米尔风格的认证协议，可以使用任何二进制操作，满足左自分配律。共轭是这样一个操作的一个例子，但也有其他的例子，特别是在阿廷的辫子群Bo上的移位共轭，和有限的拉弗表。在这两种情况下，底层结构具有很高的组合复杂性，并且它们导致困难的问题。
2006-09-16 cs.CR
Key management system for WSNs based on hash functions and elliptic curve cryptography
由于恶劣的环境和无线通信信道，安全机制是无线传感器网络（WSNs）的基本要求。一对共享密钥的存在是许多这些安全机制的先决条件;密钥管理系统解决的任务。近年来，提出了一种基于公钥密码学（PKC）的能量有效的方法。我们分析了该协议，并表明它是容易受到拒绝服务（DOS）攻击和对手可以耗尽内存和电池的节点。然后，我们分析了这个协议，并表明，使用更有知识的BS这个漏洞可以非常有效地解决。基于这一观察，我们提出了一个修改版本的协议，实现即时认证，可以防止DOS攻击。我们表明，改进后的协议实现了即时认证的代价是1.82兆焦耳的额外能量消耗，同时保留其他可取的基本方法的特点。
2017-11-23 cs.CR
A proposal for founding mistrustful quantum cryptography on coin tossing
经典密码学的一个重要分支是处理当不信任的各方需要生成、处理或交换信息时出现的问题。正如Kilian在前一段时间所展示的那样，不信任的经典密码学可以建立在一个单一的协议上，即不经意传输，从这个协议中可以建立一般的安全多方计算。不信任量子密码学的范围受到不通过定理的限制，该定理排除了无条件安全的量子协议，用于不经意传输或一般安全的两方计算。这些定理甚至适用于考虑相对论信令约束的协议。一般来说，最好的希望是量子协议在计算上对量子攻击安全。我在这里描述了一种方法，用于从安全的掷硬币协议中构建一个经典认证的位承诺，从而构建所有其他不信任的加密任务。没有安全性证明，但我概述了这些协议可以抵抗量子计算攻击的原因。
2003-06-12 cs.CR quant-ph
Smart-Lock Security Re-engineered using Cryptography and Steganography
在电子商务、社交媒体和信使机器人兴起之后，在连接事物、小工具和设备的领域，即物联网（IoT），取得了快速发展。在快节奏的生活方式中，传统机械锁很难维护多把钥匙。电磁智能锁是解决这一问题的一种可能方案。为了将智能锁与钥匙连接，可以使用蓝牙低功耗（BLE）协议。BLE协议易受中间人（MITM）攻击。确保BLE的安全性是一个持续的挑战。本文旨在分析BLE的MITM漏洞，并为设计具有更高安全级别的智能锁开发一种可能的解决方案。实验结果表明，图像隐写术和密码学的结合有助于克服BLE协议的漏洞。
2019-01-18 cs.CR
A Quick Glance at Quantum Cryptography
最近，量子力学原理在密码学中的应用为保密通信开辟了一个新的领域。作为这些新发展的结果，现在有可能构造这样的密码通信系统，即，如果发生未授权的窃听，则该密码通信系统检测到未授权的窃听，并且如果不发生窃听，则该密码通信系统给出没有窃听的保证。目录P3.量子密码学之前的密码系统。量子密码学P10的序言。BB84无噪声量子密码协议P16.带噪声P19的BB84量子密码协议B92量子密码协议P21. EPR量子密码协议P25.其他协议P25.紧急降落策略和应对措施P26。结论P29.附录A.无克隆定理P30.附录B.证明不可检测的窃听者不能从B92协议P31中获得任何信息。附录C.量子力学罗塞塔石碑的一部分P44.引用
1998-11-23 cs.CR quant-ph
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
"MCP Does Not Stand for Misuse Cryptography Protocol": Uncovering Cryptographic Misuse in Model Context Protocol at Scale
Shandong University（山东大学）；Nanjing University（南京大学）
研究提出MICRYSCOPE框架，通过跨语言中间表示、混合依赖分析和基于污点的检测器，揭示MCP中密码学误用问题，并识别出大量存在安全漏洞的服务器实例。
2025-12-03 cs.CR
Quantum-Resistant Authentication Scheme for RFID Systems Using Lattice-Based Cryptography
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文提出一种新型抗量子RFID认证方案，利用格密码中的不均短整数解问题实现抗量子性，保障读写器-服务器和标签-读写器通信链路的安全性，通过形式化验证和安全性分析，展示其在MITM、重放等攻击下的强安全性。
2026-03-31 cs.CR
PQC: Extended Triple Decomposition Problem (XTDP) Applied To GL(d, Fp)-An Evolved Framework For Canonical Non-Commutative Cryptography
后量子密码学（Post-Quantum Cryptography，PQC）试图利用数值域问题的Shor多项式时间算法或Grover搜索算法来寻找抵抗攻击的密码协议。非交换代数结构提供了一个最被忽视但有价值的解决方案，特别是依赖于单向陷门函数（OWTF）的规范协议。在这里，我们开发了一个进化的代数框架，可以应用于不同的非对称协议。这里选择的（规范）陷门单向函数是由库尔特开发的三重分解问题（TDP）的强化版本。原始协议依赖于两个线性和一个二次代数公共方程。由于二次方程组的密码分析要困难得多，Boaz Tsaban提出了一种代数跨度攻击（ASA），主要针对线性方程组。这似乎打破了我们以前的工作。作为对策，我们在这里提出了一个扩展的TDP（在这项工作中引用为XTDP）。其要点是将原来的公共线性方程组转换为二次方程组，并对实体之间的交换令牌进行了同样的处理。此处未提供的所有细节可在引用的参考文献中找到。
2019-04-19 cs.CR
Extensible Post Quantum Cryptography Based Authentication
University of Calgary（卡尔加里大学）
本文提出了一种基于格的量子安全协议，用于机器对机器认证，旨在提升受限环境下的安全性和未来适应性。
2026-01-05 cs.CR
Still Wrong Use of Pairings in Cryptography
最近提出了几种基于配对的密码协议，其具有各种各样的新的新颖应用，包括新兴技术中的应用，如云计算、物联网（IoT）、电子健康系统和可穿戴技术。然而，对这些原语的不正确使用范围很广。Galbraith，Paterson，and Smart（2006）的论文指出了大多数与基于配对的密码学的不正确使用相关的问题。然而，我们注意到最近提出的一些应用程序仍然没有正确使用这些原语。这导致了基于配对的协议的不可实现的、不安全的或过于低效的设计。我们观察到，一个原因是没有意识到最近的进展，解决离散对数问题的一些群体。本文的主要目的是提供一个可理解的，信息丰富的，正确使用基于配对的密码学的最新标准。因此，我们故意避免了大部分的技术细节，而是特别强调正确使用双线性映射的重要性，实现安全的密码协议。我们列出了一些最近的论文有错误的安全假设或可实现性/效率问题的集合。最后，我们给出了一个紧凑的和最新的配方正确使用配对。
2016-11-23 cs.CR
Development of mechanism for enhancing data security in quantum cryptography
在网络通信中，通信的安全性越来越重要，因为许多类别的数据都需要对访问、修改、删除和插入的授权进行限制。量子密码是利用偏振特性来保证传输数据不被篡改的解决方案之一。研究论文提供了增强量子密码在信息交换过程中的数据安全性的机制。在第一阶段中，详细解释了量子密钥分配的BB84协议。该机制以BB84协议为基础。在下一阶段中，解释所提出的机制。该机制将BB84协议从发送者到接收者再从接收者到发送者两个层次结合起来。此外，使用逻辑电路来组合比特，从而降低窃听的可能性。所获得的密钥可以用于安全地交换信息，还可以帮助加密和解密关键数据。双层BB84机制将有助于信息协调以及隐私放大。在将来，所提出的机制将是非常有益的无条件的安全性，需要在关键和其他秘密信息交换
2011-06-22 cs.CR
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
Large N Quantum Cryptography
在量子密码学中，实现特定任务$N$次的协议可达到的安全级别与实现该任务一次的协议可达到的安全级别没有简单的关系。对于本身不能安全实现的任务的$N$副本，可以获得有用的部分安全性，甚至在适当的意义上接近完美的安全性。我们说明了这一点与不信任的各方之间的量子比特串承诺和量子随机数生成的协议。
2002-12-08 cs.CR quant-ph
Securing Wireless Sensor Networks Against Denial-of-Sleep Attacks Using RSA Cryptography Algorithm and Interlock Protocol
无线传感器网络（WSNs）已经被广泛地用于经由无线网络的数据收集和传输。这种类型的网络由于其低成本和易于通信，如今被用于各种环境中的监视活动的许多应用中。在这些网络中，传感器使用有限的电源，在其耗尽后，由于它是不可再生的，网络寿命结束。由于传感器节点自身的弱点，使得它们容易受到各种威胁。拒绝睡眠（Denial of Sleep，DoS）是无线传感器网络面临的一种重要攻击。拒绝服务攻击通过阻止节点进入睡眠和节能模式来表示这些传感器中的能量损失。在本文中，异常传感器检测精度（ASDA-RSA）的方法来抵御拒绝服务攻击，以减少能源消耗量。本文提出的ASDA-RSA方案分为两个阶段来提高无线传感器网络的安全性。在第一阶段，采用基于能量和距离的分簇方法来选择簇头;在第二阶段，采用RSA密码算法和互锁协议，并结合身份验证方法来防止拒绝服务攻击。此外，ASDA-RSA方法在这里进行了评估，通过广泛的模拟NS-2。仿真结果表明，该算法在平均吞吐量、分组投递率（PDR）、网络生存时间、检测率和平均剩余能量等方面均得到了改善。
2020-01-16 cs.CR
Some Facets of Complexity Theory and Cryptography: A Five-Lectures Tutorial
在本教程中，提出了密码学和计算复杂性理论的选定主题。我们将简要介绍经典密码学的历史和基础，然后讨论现代公钥密码学。特别注意的是支付给密码协议和构建这样的协议，如单向函数的关键组件的问题。一个函数是单向的，如果它很容易计算，但很难反演。我们讨论的概念，单向函数在密码学和复杂性理论的设置。我们还考虑了交互式证明系统，并提出了一些有趣的零知识协议。在零知识协议中，一方可以说服另一方知道一些秘密信息，而无需透露任何信息。受这些协议的启发，我们调查了一些复杂性理论的结果交互式证明系统和相关的复杂性类。
2002-12-20 cs.CC cs.CR
Protocol Agent: What If Agents Could Use Cryptography In Everyday Life?
Agent0；MetaMask (Consensys)（MetaMask（Consensys））
协议代理通过引入基准评估代理在日常生活中使用密码学技术的能力，提升通信效率与安全性。
2026-02-01 cs.CR
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
Implementation and transition to post-quantum cryptography of the Minimal IKE protocol
IMT School for Advanced Studies（IMT高等研究院）；Università Politecnica delle Marche（马尔凯理工大学）
本文提出了一种高效的最小IKE协议实现，并展示了其后量子变体在轻量级和抗量子网络中的应用潜力。
2026-02-25 cs.CR cs.NI
Implementation of Secure Quantum Protocol using Multiple Photons for Communication
本文介绍了一种用于云中服务器之间安全通信的量子密码协议的实现。随着计算能力的增加，基于计算复杂性的经典密码学和密钥管理方案变得越来越容易受到暴力攻击和密码分析攻击。目前量子密码学的实现基于BB84协议，该协议容易受到实际激光源发射的多个光子的虹吸攻击。三阶段协议，其实现在本文中描述，是从传统的做法出发，它消除了一些已知的漏洞，目前实现的量子密码。本文提出了一种在自由空间中实现三阶段量子通信协议的方法。据作者所知，这是量子协议的第一个实现，其中多个光子可以用于安全通信。
2012-08-30 cs.CR quant-ph
Cryptography in the Bounded-Quantum-Storage Model
本论文是在有界量子存储模型下对密码协议的研究。在实用方面，给出了Rabin不经意传输、1-2不经意传输和比特提交的简单协议。诚实的玩家不需要量子内存，而协议只能被控制大量量子内存的对手打破。协议是高效的，非交互式的，可以用今天的技术来实现。在理论方面，根据新的强安全性定义，建立了新的包含最小熵的熵不确定性关系，并用于证明协议的安全性。例如，在针对量子存储器有界窃听者的量子密钥分发（QKD）的现实设置中，不确定性关系允许证明QKD协议的安全性，同时与具有无界对手的标准模型相比容忍相当高的错误率。
2007-09-03 cs.CR quant-ph
Threshold Quantum Cryptography
目前大多数关于量子密码学的研究都需要传输和接收单光子，这给实现带来了严峻的挑战，并限制了范围。本文讨论了阈值量子密码协议的发展，在该协议中，只要Alice和Bob之间交换的光子数低于指定的阈值，系统就是安全的。我们说一个（p-k-n）阈值系统，如果交换的光子数小于p，系统是完全安全的，当它在p和k之间时，系统是部分安全的，当它超过k时，系统是不安全的。BB84协议是（1-1-1），而三阶段协议似乎是（p-4p-n），其中p是确定相同制备光子的偏振状态所需的最少光子数。应该寻找新的量子密码系统，在p和k的选择上提供更大的灵活性。
2013-10-23 cs.CR quant-ph
Quantum Cryptography: an overview of Quantum Key Distribution
本章概述量子密钥分发领域，回顾BB84协议发展历程，并介绍连续变量与设备无关协议，旨在利用现有技术并减少对实验装置的依赖，实现安全通信。
2024-11-06 cs.CR quant-ph
Quantifying the Leakage of Quantum Protocols for Classical Two-Party Cryptography
我们研究两个不信任方之间的量子协议。通过采用一个相当严格的正确性定义--保证诚实的参与者只获得正确的结果--我们可以证明，每个实现非平凡经典原语的严格正确的量子协议必然会向不诚实的参与者泄露信息。这将已知的不可能性结果扩展到所有非平凡的原语。我们提供了一个框架来量化这种泄漏，并认为泄漏是一个很好的措施，提供给玩家的隐私由一个给定的协议。我们的框架还涵盖了两个参与者得到可信第三方帮助的情况。我们表明，尽管有一个值得信赖的第三方的帮助下，球员不能放大任何原始的加密力量。我们所有的结果甚至对量子诚实但好奇的对手也成立，他们诚实地遵守协议，但净化他们的行为，并在协议结束时应用不同的测量。作为具体的例子，我们建立了标准的通用两方原语，如不经意传输泄漏的下限。
2015-01-07 cs.CR quant-ph
Public key cryptography based on twisted dihedral group algebras
在本文中，我们提出使用扭曲二面角群代数的公钥密码学。为此，我们引入一个新的$2$ -上循环$α_λ$来扭曲二面体群代数.利用环境空间$\mathbb{F}^{α_λ} D_{2n}$，我们提出了一个密钥交换协议，并给出了其安全性分析。此外，我们探索的扭曲代数$\mathbb{F}^{α_λ}D_{2n}$的属性，利用它们来提高我们的密钥交换协议。我们还介绍了一个概率公钥方案来自我们的密钥交换协议，并获得一个密钥封装机制（KEM）通过应用一个众所周知的通用变换我们的公钥方案。最后，我们提出了一个概念验证实现的密钥封装机制。
2021-12-14 cs.CR math.RA
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
Composability in quantum cryptography
在这篇文章中，我们回顾了量子密码学背景下的可组合性的几个方面。第一部分是密钥分配。我们讨论了量子密钥分发协议必须满足的安全标准，以允许其在更大的安全应用中安全使用（例如，用于安全消息传输）。为了说明可组合性的实际应用，我们展示了如何通过顺序地组成量子密钥分发协议的轮来生成连续的密钥流。在第二部分中，我们采取了一个更一般的观点，这是必要的密码学的情况下，例如，相互不信任的各方的研究。我们解释了通用的可组合性框架，并陈述了保证安全协议可以安全地组合到更大应用中的组合定理
2010-06-11 cs.CR quant-ph
Aspects of Nonabelian Group Based Cryptography: A Survey and Open Problems
目前使用的最常见的公钥密码系统和公钥交换协议，例如RSA算法、Diffie-Hellman和椭圆曲线方法，都是基于数论的，因此依赖于阿贝尔群的结构。计算机器的强度使得这些技术在理论上容易受到攻击，因此最近出现了一系列积极的研究，以开发使用非交换密码平台的密码系统和密钥交换协议。这一研究方向被广泛地称为非交换代数密码学。这是由两个使用辫子群的公钥协议发起的，一个由Ko、Lee等人发起，另一个由Anshel、Anshel和Goldfeld发起。这些协议的研究和围绕它们的群论对无限群理论的研究产生了很大影响。在本文中，我们调查这些非交换群为基础的方法，并讨论了抽象的无限群理论中的几个想法，从他们产生的。然后，我们提出了一组开放的问题。
2011-03-22 cs.CR math.GR
Avoiding bias in cards cryptography
我们概述了需要更严格的要求，无条件安全的密码协议的启发，俄罗斯卡的问题。提出了一个新的要求CA 4，检查由玩家持有的卡片的替代品组成的公告中的单张卡片出现的偏差。该要求CA 4被证明等同于替代要求CA 5。所有发现满足CA 4的公告都是2-设计。我们还证明了所有的二元设计都是3-设计。与避免由这样的协议产生的公告中的偏差不同，还可以应用无偏差的协议，使得公告中的模式变得无意义。我们给出了两个这样的协议的例子发牌参数（3，3，1），即两个玩家持有三张牌，剩下的玩家，扮演窃听者的角色，持有一张牌。
2007-02-17 cs.CR cs.MA
Post-Quantum Cryptography-Based Bidirectional Authentication Key Exchange Protocol and Industry Applications: A Case Study of Instant Messaging
Chunghwa Telecom Laboratories（中华电信实验室）；Chaoyang University of Technology（朝阳科技大学）；National Institute of Informatics（信息学研究所）；Feng Chia University（逢甲大学）
本文提出基于后量子密码学的双向认证密钥交换协议，结合PQC-DSA和PQC-KEM双用途证书，实现双向认证与加密，并通过即时通讯应用验证其可行性。
2026-04-09 cs.CR cs.NI
Increasing Interference Detection in Quantum Cryptography using the Quantum Fourier Transform
本文提出两种基于量子傅里叶变换的量子密码协议，即使在攻击者仅测量部分量子比特时也能提高窃听检测效率，其中一种QKD方法不依赖量子存储器，并提供了分析方程供设计者定制方案。
2024-10-17 cs.CR quant-ph
Public key cryptography based on skew dihedral group rings
在本文中，我们提出了使用由群$D_{2n}$和有限域$\mathbb{F}_{q^2}$给出的斜二面体群环用于公钥密码学。利用环境空间$\mathbb{F}_{q^{2}}^θ D_{2n}$和群同态$θ: D_{2n} \rightarrow \mathrm{Aut}(\mathbb{F}_{q^2})$，介绍了一个密钥交换协议，并对其安全性进行了分析。此外，我们探讨了所产生的斜群环$\mathbb{F}_{q^{2}}^θ D_{2n}$的属性，利用它们来增强我们的密钥交换协议。我们还介绍了一个概率公钥方案来自我们的密钥交换协议，并获得一个密钥封装机制（KEM）通过应用一个众所周知的通用变换我们的公钥方案。最后，我们提出了一个概念验证我们的加密结构的实现。据我们所知，这是第一篇为公钥密码学提出斜二面角群环的论文。
2022-05-06 cs.CR math.RA
The Quantum Cryptography Approach: Unleashing the Potential of Quantum Key Reconciliation Protocol for Secure Communication
本文提出一种基于BB84改进的量子密钥协调协议，通过隐藏发送方基并使用多项式插值检测窃听，在IBM量子计算机上验证了不同噪声和窃听强度下的密钥生成成功概率。
2024-01-17 cs.CR quant-ph
