Confirmation of Shannon's Mistake about Perfect Secrecy of One-time-pad
这篇论文已经被撤回了
2011-05-18 cs.CR
Symmetric Blind Decryption with Perfect Secrecy
盲解密方案使用户能够从解密服务器查询解密，而不泄露关于明文消息的信息。这样的方案例如对于隐私保护加密文件存储和支付系统的实现是有用的。就功能而言，盲解密接近于不经意传输。对于无噪声信道，信息理论上安全的不经意传输是不可能的。然而，在本文中，我们表明，这是不是盲解密的情况下。我们制定了对称盲解密的完美保密的定义如下设置：最多一个计划的参与者是一个恶意的观察者。我们还设计了一个对称盲解密方案的基础上模运算环$\mathbb{Z}_{p^2}$，其中$p$是一个素数，并证明它满足我们的概念的完美保密。
2015-10-21 cs.CR
Perfect Secrecy Using Compressed Sensing
本文研究了基于压缩感知的加密，给出了完全保密性的条件。我们证明了在满足限制等距性（RIP）且测量次数大于2倍稀疏度即M \geq 2k的情况下，如果消息块不等于零或具有无限长的块长度，则Shannon提出的完美保密条件是可实现的
2010-11-17 cs.CR cs.IT math.IT
Perfect message authentication codes are robust to small deviations from uniform key distributions
本文研究了密钥分布偏离均匀分布对完美消息认证码安全性的影响，发现安全性下降可表示为两者统计距离的简单函数，证明完美消息认证码对均匀密钥分布的微小偏差具有鲁棒性。
2025-08-13 cs.CR
Simulations for Deep Random Secrecy Protocol
在深度随机假设下，对前一篇文章中提出的完美保密协议的保密性和效率进行了数值模拟。这些模拟具体测量在通过协议交换数据流期间实验的合法伙伴和窃听者两者的相应出错率。这些测得的出错率也使我们能够估计文章中介绍的晶体学极限的下界，该文章名为在深度随机假设下的完美秘密。我们讨论了协议参数的变化及其对测量性能的影响。
2018-09-30 cs.CR
Pragmatic Physical Layer Encryption for Achieving Perfect Secrecy
传统上，保密是使用物理层以外的加密技术来实现的。最近的研究引起了人们对通过利用物理无线信道的一些独特功能在物理层内执行加密的兴趣。遵循这一精神，我们提出了一种新的物理层加密（PLE）计划，随机化的无线电信号使用的秘密密钥提取的无线信道的假设下，信道互易性。具体地说，我们建议联合设计的加密功能和密钥生成方法。一方面，我们建立了加密函数达到完全保密性的充要条件。在此基础上，提出了几种候选加密函数，并进行了比较。我们表明，由于秘密密钥提供给合法用户，完美的保密性可以实现而不损害通信信道的能力。另一方面，研究了基于信道互易性的密钥生成方法的实用化设计。我们表明，通过引入边际系统开销，合法用户之间的密钥协议可以以很高的成功概率完成。通过与其他现有PLE方法的比较，验证了所提出的PLE方法的性能优势。
2012-10-29 cs.CR
Research on a Hybrid System With Perfect Forward Secrecy
计算机技术的飞速发展将整个世界作为一个整体，即时通信技术的广泛应用给人们的生活带来了极大的便利，同时隐私保护也成为一个更加显著的问题。对于普通人来说，很难配备一台密码机。本文通过深入研究椭圆曲线密码体制ECC和高级加密标准AES加密算法，根据公钥密码学的特点，通过建立椭圆曲线版本的Diffie-Hellman密钥交换协议，结合AES，设计了一套完善的前向保密混合密码体制，该体制能保证通信的安全性，易于实现，操作速度快、成本低。最后，在常见的网络攻击环境下，对系统的安全性进行了分析。
2019-10-10 cs.CR
Perfect Secrecy under Deep Random assumption
本文提出了一种基于深度随机性（Deep Randomness）设计完全安全的信息交换协议的新思想，深度随机性是指依赖于隐藏概率分布的随机性。这样的想法驱使我们在概率论中引入一个新的公理，由于这个公理，我们可以设计一个协议，超越香农极限，使两个合法的合作伙伴，最初没有共享共同的私人信息，交换秘密信息的准确性接近理想的完美，和知识接近理想的零由任何无限强大的对手。
2019-01-06 cs.CR
Perfect Secrecy Systems Immune to Spoofing Attacks
我们提出了新的完美的保密系统，提供免疫欺骗攻击等概率源概率分布。在理论方面，依赖于$t$ -Teirlinck设计的存在性结果，我们的构造方法建设性地生成系统，可以达到任意高级别的安全性。在实践方面，我们得到，通过循环差家庭，非常有效的建设新的最佳系统，是单倍安全的欺骗。此外，我们构建，通过$t$ -设计的大值的$t$，第一次接近最优的系统，是5-和6倍的安全，以及进一步的系统与一个可行的数量的密钥是7倍的安全，防止欺骗。我们将我们的研究结果进一步应用到最近扩展的认证模型中，对手可以访问验证Oracle。通过这种方法，我们在验证预言机模型中得到了新的具有欺骗免疫力的完美保密系统。
2012-05-22 cs.CR cs.IT math.IT
Shannon Perfect Secrecy in a Discrete Hilbert Space
一次性密码本（OTP）在1949年被香农证明是完全安全的。我们建议将经典的OTP从一个n位有限域扩展到有限域上的整个对称群。在此上下文中，对称群可以由n位计算基上的离散希尔伯特球（DHS）表示。与量子计算中定义在复数域上的连续希尔伯特空间不同，DHS定义在有限域GF（2）上。在这个DHS中，整个对称群可以完全由n位二元置换矩阵的完整集合来描述。明文的编码可以通过从对称群中随机选择置换矩阵来与和对应于要编码的数据的状态相关联的计算基向量相乘来完成。然后，将得到的矢量转换为作为密文的输出状态。解码是相同的过程，但具有预共享置换矩阵的转置。我们证明，在这种扩展下，1到1的映射在经典的OTP是同样可能解耦离散希尔伯特空间。置换矩阵之间的不确定性关系保护由M个置换矩阵（也称为量子置换垫或QPP）组成的所选垫。QPP不仅保持了经典公式的完美保密特性，而且在不使完美保密特性失效的情况下可重用。扩展的香农完全保密性然后陈述为使得密文C绝对不给出关于明文P和密码本的信息。
2023-02-15 cs.CR quant-ph
Energy Concealment based Compressive Sensing Encryption for Perfect Secrecy for IoT
最近的研究表明，在资源受限的物联网设备中使用高斯或二项式传感矩阵的基于压缩感知（CS）的计算安全方案容易受到仅密文攻击。虽然基于CS的完全安全方案没有这样的漏洞，但完全安全方案的实际实现是具有挑战性的，因为它需要额外的安全信道来传输测量范数。在本文中，我们通过隐藏能量设计了一个完全安全方案的实际实现，其中消除了对额外安全信道的要求。由于高斯感测矩阵的生成在资源受限的IoT设备中是不可行的，因此使用线性反馈移位寄存器来生成近似高斯感测矩阵。我们还证明了所提出的完全安全的方案在实践中的实施的可行性，而不增加复杂性。此外，所提出的方案的安全性分析，并与最先进的压缩感知的能量混淆方案进行了比较。
2020-11-11 cs.CR cs.IT math.IT
Message Authentication Code over a Wiretap Channel
消息认证码（MAC）是密钥函数$f_K$，使得当与Bob共享秘密$K$的Alice向后者发送$f_K(M)$时，Bob将确保$M$的完整性和真实性。传统上，假设信道是无噪声的。然而，Maurer表明，在这种情况下，攻击者可以在验证$\ell$消息后以$2^{-\frac{H(K)}{\ell+1}}$的概率成功。在本文中，我们考虑设置的通道是嘈杂的。具体地，Alice和Bob通过离散无记忆信道（DMC）$W_1$和无噪声但不安全的信道连接。此外，攻击者Oscar通过DMC $W_2$与Alice连接，并通过无噪声信道与Bob连接。在这种情况下，我们研究的框架，发送$M$无噪声信道和传统的MAC $f_K(M)$信道$(W_1, W_2)$。我们把有噪声的信道看作是一种昂贵的资源，并将认证率$ρ_{auth}$定义为消息长度与$W_1$使用的信道数$n$的比值。该框架的安全性取决于用于$f_K(M)$的信道编码方案。自然编码方案是使用Csiszár和Körner的保密容量实现码。直觉上，这也是最优策略。然而，我们提出了一个编码方案，实现了更高的$ρ_{auth}.$我们的关键点，这是在保密能力设置，鲍勃需要恢复$f_K(M)$，而在我们的编码方案，这是没有必要的。如何在不恢复$f_K(M)$的情况下检测攻击是本文的主要贡献。我们通过随机编码技术来实现这一点。
2015-05-29 cs.CR cs.IT math.IT
On the Beneficial Role of a Finite Number of Scatterers for Wireless Physical Layer Security
我们表明，合法的通信下的多径准静态衰落与散射体的数量减少，它是可能的，以实现完美的保密，即使在存在的被动窃听者，没有信道状态信息是可用的。具体而言，我们表明，中断概率的保密能力（OPSC）是零，在一个给定的范围内的平均信噪比（SNR）的合法和窃听的接收器。作为一个应用实例，我们分析了OPSC的情况下，两个散射体，明确推导出的平均信噪比，保密率$R_s$和衰落模型参数之间的关系，实现完美的秘密。增加散射体的数量的影响也进行了分析，表明它总是可以实现完美的保密在这种情况下，只要占主导地位的镜面分量的合法信道是足够大的剩余的散射波相比。
2019-10-22 cs.CR cs.IT eess.SP
New Ideas on a New Old Type of Cipher:The Mixed-Radix One-Time Pad
本文形式化并推广了2012年预印本中的非常规密码，提出混合基数一次性密码本（MR-OTP），证明其达到香农完美保密性，并探讨密钥熵与完美保密的关系，最后给出基于密钥滚动的会话协议。
2026-06-16 cs.CR
Constrained Colluding Eavesdroppers: An Information-Theoretic Model
研究了合谋窃听者附近的保密容量。相反，在以前的作品完美的共谋假设，我们的新的信息理论模型认为，在共谋的约束。我们推导出可实现的安全率（完美的保密能力的下限），无论是离散无记忆和高斯信道。我们还比较了建议率的非串通和完美的串通情况。
2013-12-11 cs.CR cs.IT math.IT
Network Information Theoretic Security
香农指出，要在点对点通信中实现完全保密，消息速率不能超过共享秘密密钥速率，从而产生简单的一次性密码本加密方案。在本文中，我们将这项工作从点对点扩展到网络。我们考虑一个连接网络与成对的节点之间的通信。我们假设每个节点在通信开始之前被提供有一定量的秘密比特。具有无限计算能力的窃听者可以访问所有通信，并且可以破解其余节点不知道的节点子集。我们调查的信息理论安全通信的限制，这个网络。我们建立了一个权衡之间的安全信道率（一个节点对）和安全的网络速率（总和在所有节点对率），并表明，完美的保密可以实现当且仅当任何子集的未被黑客攻击的信道的总和速率不超过这些信道的共享unhacked秘密比特率。我们还提出了两个实用和有效的计划，实现了良好的平衡，网络和信道速率完美的保密保证。这项工作具有广泛的潜在应用，其中完美的保密性是理想的，如网络物理系统，分布式控制系统，和ad-hoc网络。
2020-05-27 cs.CR cs.IT math.IT
A Model for Adversarial Wiretap Channel
在窃听模型的安全通信的目标是提供（渐近）完美的保密性和可靠的通信在噪声信道被窃听的对手具有无限的计算能力。这个目标是通过利用信道噪声而不需要共享密钥来实现的。该模型由于能够捕捉无线通信中的窃听攻击，近年来引起了人们的关注。窃听对手是一个被动的窃听对手在物理层的通信。在本文中，我们提出了一个模型的对抗窃听（AWTP）信道模型，积极的对手在这一层。我们考虑一个$(ρ_r, ρ_w)$窃听对手谁可以看到一小部分$ρ_r$，并修改一小部分$ρ_w$，发送码字。可以自适应地选择被读取和/或修改的代码分量，并且读取和修改的分量的子集通常可以不同。AWTP码为这些信道上的通信提供了保密性和可靠性。我们给出了这些代码的安全性和可靠性的定义和措施，并定义了一个AWTP信道的保密容量，代表了信道的保密潜力。该文件有两个主要贡献。首先，我们证明了$(ρ_r, ρ_w)$ -AWTP信道中AWTP码的完全保密速率的一个严格上界，并利用这个上界推导出信道的保密容量。我们证明了一个类似的界$ε$安全的代码也，但在这种情况下，界是不紧。其次，我们给出了一个实现容量的AWTP码族的显式构造，并证明了它的安全性和有效性。我们表明，AWTP模型是一个自然的概括Wyner的窃听模型，有点令人惊讶的是，也提供了一个直接的概括，一个看似无关的密码原语，安全消息传输（SMT）。
2014-09-03 cs.CR
Re-visiting the One-Time Pad
1949年，香农证明了Vernam密码系统的完美保密性，也被称为一次性密码本（OTP）。从那时起，人们认为，传输的完全随机且不可压缩的OTP需要具有等于消息长度的长度，以使该结果为真。在本文中，我们证明了传输的OTP，其中实际上包含有用的信息的长度不需要妥协，可以小于消息长度，而不牺牲完美的保密性。我们还提供了一个新的解释，OTP加密处理的消息位，使真/假的陈述垫，我们定义为一个私人对象。我们介绍了私有对象密码学的范例，其中消息通过验证关于秘密对象的声明来传输。最后，我们建议使用形式公理系统投资N位的秘密。
2005-08-18 cs.CR
A replay-attack resistant message authentication scheme using time-based keying hash functions and unique message identifiers
基于散列的消息认证码是一种非常简单但非常有效的构造，用于使用共享秘密来生成带密钥的消息认证。HMAC在许多因特网应用中作为特设数字签名得到广泛使用。虽然使用HMAC签名的消息可以防止发送者冒充和传输过程中的篡改，但如果单独使用，它们很容易受到重播攻击。我们提出了一个建设，扩展HMAC产生一个有键控的消息摘要，具有有限的有效期。然后，我们提出了一个消息签名方案，使用这个时间相关的MAC连同一个唯一的消息标识符来计算一组认证因素，使用它的接收者可以很容易地检测和忽略重放的消息，从而提供完美的抵抗重放攻击。我们进一步分析了基于时间的消息认证码，并表明它们提供了更强的安全保证比普通的HMAC，即使独立使用上述重放攻击的消息签名方案。
2016-02-05 cs.CR
Threshold Changeable Secret Sharing Scheme and Its Application to Group Authentication
面向群组的应用在移动互联网中越来越普遍，需要安全、高效的秘密共享方案来满足其需求。$(t,n)$阈值SS方案将秘密划分为$n$份额，使得任何$t$或多于$t$份额可以恢复秘密，而少于$t$份额不能。然而，即使没有有效份额，攻击者也可以通过冒充股东来获得秘密，以与$t$或更多合法股东恢复秘密。因此，本文利用线性码提出了一种门限可变秘密共享方案（TCSS），在秘密重构过程中，门限由$t$增加到所有参与者的确切数目。该方案不依赖于任何计算假设，实现了渐近完美安全性。在此基础上，构造了一个组认证方案，该方案允许组用户一次性认证所有用户是否为合法组成员，从而为面向组的应用提供了高效灵活的m-to-m认证。
2021-04-10 cs.CR
Applications of LDPC Codes to the Wiretap Channel
随着量子密钥分发（QKD）系统的出现，现在可以实现加密密钥的分发的完美（即信息理论）安全性。QKD系统和类似的协议使用经典的纠错码来进行纠错（使诚实的一方纠正错误）和隐私放大（使窃听者完全无知）。从编码的角度来看，与这种设置相对应的一个很好的模型是Wyner在1975年引入的窃听信道。本文研究了抽头信道的基本极限和编码方法。我们提供了另一种观点的证明窃听信道的保密能力，并显示如何实现代码的能力可以用来实现任何窃听信道的保密能力。我们还考虑了二进制擦除信道和二进制对称信道的窃听信道的特殊情况，并提出了具体的实用代码。在某些情况下，我们的设计实现了保密能力，在其他情况下，代码提供的安全率低于保密能力。对于一个无噪声的主信道和二进制擦除信道的特殊情况下，我们考虑编码器和解码器的设计实现秘密的窃听信道上的代码，我们表明，它是可能的构造线性时间可解码的保密码的基础上LDPC码，实现保密。
2007-01-29 cs.CR cs.IT math.IT
