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單同態加密演算法

發布時間:2022-08-11 23:39:16

⑴ 全同態加密和部分同態的加密有什麼區別

區別:

1、部分同態既能做乘法又能做加法,但是不能同態計算任意的函數;全同態加密可以對密文進行無限次數的任意同態操作,也就是說它可以同態計算任意的函數。

2、部分同態加密能做的事情,全同態加密也能做;但是全同態加密一般計算開銷比較大,所以部分同態加密方案夠用的時候沒必要選用全同態加密;

3、設計出全同態加密的協議是比設計部分同態加密的演算法要難的。

同態加密規定

如果有一個加密函數f,把明文A變成密文A』,把明文B變成密文B』,也就是說f(A)=A』,f(B)=B』。另外還有一個解密函數,能夠將f加密後的密文解密成加密前的明文。

對於一般的加密函數,如果我們將A』和B』相加,得到C』。我們用對C』進行解密得到的結果一般是毫無意義的亂碼。

但是,如果f是個可以進行同態加密的加密函數, 我們對C』使用進行解密得到結果C, 這時候的C = A + B。這樣,數據處理權與數據所有權可以分離,這樣企業可以防止自身數據泄露的同時,利用雲服務的算力。

⑵ 同態加密的實現原理是什麼在實際中有何應用

同態加密是一種加密形式,它允許人們對密文進行特定的代數運算得到仍然是加密的結果,將其解密所得到的結果與對明文進行同樣的運算結果一樣。換言之,這項技術令人們可以在加密的數據中進行諸如檢索、比較等操作,得出正確的結果,而在整個處理過程中無需對數據進行解密。其意義在於,真正從根本上解決將數據及其操作委託給第三方時的保密問題,例如對於各種雲計算的應用。

這一直是密碼學領域的一個重要課題,以往人們只找到一些部分實現這種操作的方法。而2009年9月克雷格·金特里(Craig Gentry)的論文 從數學上提出了「全同態加密」的可行方法,即可以在不解密的條件下對加密數據進行任何可以在明文上進行的運算,使這項技術取得了決定性的突破。人們正在此基礎上研究更完善的實用技術,這對信息技術產業具有重大價值。

⑶ 簡述計算機安全的三種類型

1、實體安全

計算機系統實體是指計算機系統的硬體部分,應包括計算機本身的硬體和各種介面、各種相應的外部設備、計算機網路的通訊設備、線路和信道等。

而計算機實體安全是指為了保證計算機信息系統安全可靠運行,確保在對信息進行採集、處理、傳輸和存儲過程中,不致受到人為或自然因素的危害,而使信息丟失、泄密或破壞,對計算機設備、設施(包括機房建築、供電、空調等)、環境、人員等採取適當的安全措施。

是防止對信息威脅和攻擊的第一步,也是防止對信息威脅和攻擊的天然屏障,是基礎。主要包括以下內容:

環境安全。主要是對計算機信息系統所在環境的區域保護和災難保護。要求計算機場地要有防火、防水、防盜措施和設施,有攔截、屏蔽、均壓分流、接地防雷等設施;有防靜電、防塵設備,溫度、濕度和潔凈度在一定的控制范圍等等。

設備安全。主要是對計算機信息系統設備的安全保護,包括設備的防毀、防盜、防止電磁信號輻射泄漏、防止線路截獲;對UPS、存儲器和外部設備的保護等。

媒體安全。主要包括媒體數據的安全及媒體本身的安全。目的是保護媒體數據的安全刪除和媒體的安全銷毀,防止媒體實體被盜、防毀和防霉等。

2、運行安全

系統的運行安全是計算機信息系統安全的重要環節,因為只有計算機信息系統的運行過程中的安全得到保證,才能完成對信息的正確處理,達到發揮系統各項功能的目的。包括系統風險管理、審計跟蹤、備份與恢復、應急處理四個方面內容。

風險分析是指用於威脅發生的可能性以及系統易於受到攻擊的脆弱性而引起的潛在損失步驟,是風險管理程序的基礎,其最終目的是幫助選擇安全防護並將風險降低到可接受的程度。

計算機信息系統在設計前和運行前需要進行靜態分析,旨在發現系統的潛在安全隱患;其次對系統進行動態分析,即在系統運行過程中測試,跟蹤並記錄其活動,旨在發現系統運行期的安全漏洞;最後是系統運行後的分析,並提供相應的系統脆弱性分析報告。

常見的風險有後門/陷阱門、犯大錯誤、拒絕使用、無法使用、偽造、故意對程序或數據破壞、邏輯炸彈、錯誤傳遞、計算機病毒和超級處理等。常見分析工具有自動風險評估系統ARESH、Bayesian判決輔助系統、Livermore風險分析法等。

審計跟蹤是利用對計算機信息系統審計的方法,對計算機信息系統工作過程進行詳盡的審計跟蹤,記錄和跟蹤各種系統狀態的變化,如用戶使用系統的時間和日期及操作,對程序和文件的使用監控等,以保存、維護和管理審計日誌,實現對各種安全事故的定位。

也是一種保證計算機信息系統運行安全的常用且有效的技術手段。

備份與恢復是對重要的系統文件、數據進行備份,且備份放在異處,甚至對重要設備也有備份,以確保在系統崩潰或數據丟失後能及時准確進行恢復,保障信息處理操作仍能進行。可採取磁碟鏡像、磁碟冗餘陣列等技術。

應急處理主要是在計算機信息系統受到損害、系統崩潰或發生災難事件時,應有完善可行的應急計劃和快速恢復實施應急措施,基本做到反應緊急、備份完備和恢復及時,使系統能正常運行,以盡可能減少由此而產生的損失。

3、信息安全

計算機信息系統的信息安全是核心,是指防止信息財產被故意或偶然的泄漏、更改、破壞或使信息被非法系統辨識、控制,確保信息的保密性、完整性、可用性和可控性。針對計算機信息系統中的信息存在形式和運行特點,信息安全可分為操作系統安全、資料庫安全、網路安全、病毒防護、訪問控制和加密。

操作系統安全。是指操作系統對計算機信息系統的硬體和軟體資源進行有效控制,對程序執行期間使用資源的合法性進行檢查,利用對程序和數據的讀、寫管理,防止因蓄意破壞或意外事故對信息造成的威脅,從而達到保護信息的完整性、可用性和保密性。

操作系統安全可通過用戶認證、隔離、存取控制及完整性等幾種方法來實現。用戶認證就是系統有一個對用戶識別的方法,通過用戶名和口令實現,口令機制有口令字、IC卡控制、指紋鑒別和視網膜鑒別等。

隔離技術是在電子數據處理成份的周圍建立屏障,以使該環境中實施存取規則,可通過物理隔離、時間隔離、邏輯隔離和密碼技術隔離來實現。

存取控制是對程序執行期間訪問資源的合法性進行檢查,並通過控制對數據和程序的讀、寫、修改、刪除和執行等操作進行保護,防止因事故和有意破壞造成對信息的威脅。系統完整性涉及到程序和數據兩方面,程序完整性要在整個程序設計活動中嚴格控制;數據完整性由錯誤控制進行保護。

資料庫安全。資料庫系統中的數據的安全性包括:完整性——只有授權用戶才能修改信息,不允許用戶對信息進行非法修改;可用性——當授權用戶存取其有權使用的信息時,資料庫系統一定能提供這些信息;保密性——只有授權用戶才能存取信息。

實現資料庫安全可通過用戶認證、身份鑒別、訪問控制和資料庫內外加密等方法來實現。用戶認證通過在操作系統用戶認證基礎上,要求用戶對通行字、日期和時間檢查認證。身份鑒別是資料庫系統具備的獨立的用戶身份鑒別機制。

訪問機制,運用安全級元素的確定、視圖技術等方法,確保用戶僅能訪問已授權的數據,並可保證同一組數據的不同用戶被授予不同訪問許可權。

資料庫外加密是操作系統完成的,如採用文件加密方法等,把數據形成存儲塊送入資料庫;資料庫內加密是對資料庫以數據元素、域或記錄形式加密,常用加密方法有DES加密、子密鑰資料庫加密和秘密同態加密技術等。

訪問控制。是系統安全機制的核心,對處理狀態下的信息進行保護,對所有直接存取活動進行授權;同時,對程序執行期間訪問資源的合法性進行檢查,控制對數據和程序的讀、寫、修改、刪除、執行等操作,防止因事故和有意破壞對信息的威脅,主要包括授權、確定存取許可權和實施許可權三個內容。

通過最小授權、存取權分離、實體許可權的時效性和對存取訪問的監督檢查、訪問控製表、訪問控制矩陣和能力表等方法來實現。

密碼技術。計算機數據信息的加密基本上屬於通信加密的類型,但又不同於一般的通信保密技術,被加密的明文往往是程序或其他處理的原始數據或是運行結果,而形成的密文是靜態的,一般不是執行中的程序,僅用以存儲或作為通信輸出。

一般密碼系統包括明文、密文、加密、解密和密鑰五部分,常見密碼加密有換位加密、矩陣移位加密、定長置換加密、替代密碼和DES加密、RAS加密、PKI和MD5等演算法。

計算機網路安全。在計算機網路中傳遞的信息普遍面臨著主動攻擊的危害,主動攻擊中最主要的方法就是對信息進行修改,比如對信息的內容進行更改、刪除、添加;改變信息的源或目的地;改變報文分組的順序或將同一報文反復;篡改回執等。

而在計算機網路信息系統中,信息的交換是其存在的基礎。而從安全形度上考慮,就必須保證這些交換過程的安全和內容的有效性及合法性。對於網路安全的實用技術有:身份驗證;報文驗證;數字簽名;防火牆。

計算機病毒。計算機病毒是指編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者毀壞數據,影響計算機使用,並能自我復制的一組計算機指令或程序代碼。其本質是一種具有自我復制能力的程序,具有復制性、傳播性和破壞性。

計算機病毒不同於生物醫學上的「病毒」,計算機病毒不是天然存在的,是人故意編制的一種特殊的計算機程序。計算機病毒對信息系統有極大的危害性,輕者可以增加系統開銷,降低系統工作效率;重者可使程序、數據丟失,甚至系統崩潰,無法工作,更甚者造成計算機主板毀壞,如CIH病毒等。


(3)單同態加密演算法擴展閱讀

常用防護策略

1、安裝殺毒軟體

對於一般用戶而言,首先要做的就是為電腦安裝一套殺毒軟體,並定期升級所安裝的殺毒軟體,打開殺毒軟體的實時監控程序。

2、安裝個人防火牆

安裝個人防火牆(Fire Wall)以抵禦黑客的襲擊,最大限度地阻止網路中的黑客來訪問你的計算機,防止他們更改、拷貝、毀壞你的重要信息。防火牆在安裝後要根據需求進行詳細配置。

3、分類設置密碼並使密碼設置盡可能復雜

在不同的場合使用不同的密碼,如網上銀行、E-Mail、聊天室以及一些網站的會員等。應盡可能使用不同的密碼,以免因一個密碼泄露導致所有資料外泄。對於重要的密碼(如網上銀行的密碼)一定要單獨設置,並且不要與其他密碼相同。

設置密碼時要盡量避免使用有意義的英文單詞、姓名縮寫以及生日、電話號碼等容易泄露的字元作為密碼,最好採用字元、數字和特殊符號混合的密碼。建議定期地修改自己的密碼,這樣可以確保即使原密碼泄露,也能將損失減小到最少。

4、不下載不明軟體及程序

應選擇信譽較好的下載網站下載軟體,將下載的軟體及程序集中放在非引導分區的某個目錄,在使用前最好用殺毒軟體查殺病毒。

不要打開來歷不明的電子郵件及其附件,以免遭受病毒郵件的侵害,這些病毒郵件通常都會以帶有噱頭的標題來吸引你打開其附件,如果下載或運行了它的附件,就會受到感染。同樣也不要接收和打開來歷不明的QQ、微信等發過來的文件。

5、防範流氓軟體

對將要在計算機上安裝的共享軟體進行甄別選擇,在安裝共享軟體時,應該仔細閱讀各個步驟出現的協議條款,特別留意那些有關安裝其他軟體行為的語句。

6、僅在必要時共享

一般情況下不要設置文件夾共享,如果共享文件則應該設置密碼,一旦不需要共享時立即關閉。共享時訪問類型一般應該設為只讀,不要將整個分區設定為共享。

7、定期備份

數據備份的重要性毋庸諱言,無論你的防範措施做得多麼嚴密,也無法完全防止「道高一尺,魔高一丈」的情況出現。如果遭到致命的攻擊,操作系統和應用軟體可以重裝,而重要的數據就只能靠你日常的備份了。所以,無論你採取了多麼嚴密的防範措施,也不要忘了隨時備份你的重要數據,做到有備無患!

計算機安全管理制度

為加強組織企事業單位計算機安全管理,保障計算機系統的正常運行,發揮辦公自動化的效益,保證工作正常實施,確保涉密信息安全,一般需要指定專人負責機房管理,並結合本單位實際情況,制定計算機安全管理制度,提供參考如下:

1、計算機管理實行「誰使用誰負責」的原則。愛護機器,了解並熟悉機器性能,及時檢查或清潔計算機及相關外設。

2、掌握工作軟體、辦公軟體和網路使用的一般知識。

3、無特殊工作要求,各項工作須在內網進行。存儲在存儲介質(優盤、光碟、硬碟、移動硬碟)上的工作內容管理、銷毀要符合保密要求,嚴防外泄。

4、不得在外網或互聯網、內網上處理涉密信息,涉密信息只能在單獨的計算機上操作。

5、涉及到計算機用戶名、口令密碼、硬體加密的要注意保密,嚴禁外泄,密碼設置要合理。

6、有無線互聯功能的計算機不得接入內網,不得操作、存儲機密文件、工作秘密文件。

7、非內部計算機不得接入內網。

8、遵守國家頒布的有關互聯網使用的管理規定,嚴禁登陸非法網站;嚴禁在上班時間上網聊天、玩游戲、看電影、炒股等。

9、堅持「安全第一、預防為主」的方針,加強計算機安全教育,增強員工的安全意識和自覺性。計算機進行經常性的病毒檢查,計算機操作人員發現計算機感染病毒,應立即中斷運行,並及時消除。確保計算機的安全管理工作。

10、下班後及時關機,並切斷電源。

⑷ 區塊鏈中的密碼學是怎麼應用的

在區塊鏈技術中,密碼學機制主要被用於確保交易信息的完整性、真實性和隱私性。
 
區塊鏈中的密碼學 包括布隆過濾器,哈希函數、加解密演算法,數字證書與數字簽名,同態加密,PKI體系等。

⑸ 求一個整數上的全同態加密方案程序,要求JAVA或C++編寫 郵箱[email protected]

加密演算法,

簡單些不安全,

全靠自己寫邏輯,

定規則

復雜化了,

自己不可控,

我建議你還是自己定個規則,

搞加密的人很少,

自己寫演算法的人,

根本找不到···········

⑹ 同態加密的介紹

同態加密是基於數學難題的計算復雜性理論的密碼學技術。對經過同態加密的數據進行處理得到一個輸出,將這一輸出進行解密,其結果與用同一方法處理未加密的原始數據得到的輸出結果是一樣的。

⑺ 請問除了同態加密演算法適合用於電子投票還有什麼演算法適合電子投票跪求大神提議

曾經看到過一種基於區塊鏈技術的電子投票演算法,不知道是否滿足要求。

⑻ 同態加密的同態加密的相關概念

同態加密的思想起源於私密同態,代數同態和算術同態是私密同態的子集。
R 和 S 是域,稱加密函數 E:R→S 為:
加法同態,如果存在有效演算法⊕,E(x+y)=E(x)⊕E(y)或者 x+y=D(E(x)⊕E(y))成立,
並且不泄漏 x 和 y。
乘法同態,如果存在有效演算法 ,E(x×y)=E(x) E(y)或者 xy=D(E(x) E(y))成立,
並且不泄漏 x 和 y。
混合乘法同態,如果存在有效演算法 ,E(x×y)=E(x) y 或者 xy=D(E(x) y)成立,並
且不泄漏 x。
減法同態,如果存在有效演算法○- ,E(x-y)=E(x)○- E(y)或者 x-y=D(E(x)○- E(y))成立,
並且不泄漏 x 和 y,則稱 E 為減法同態。
除法同態,如果存在有效演算法○/ ,E(x/y)=E(x)○/ E(y)或者 x/y=D(E(x)○/ E(y))成立,
並且不泄漏 x 和 y,則稱 E 為減法同態。
代數同態,如果 E 既是加法同態又是乘法同態。
算術同態,如果 E 同時為加法同態、減法同態、乘法同態和除法同態。

⑼ 請大神解答一下什麼是同態加密,百度的都看不懂。

同態加密是一種特殊的加密方法,將明文加密之後通過特殊的運算處理得出的結果與把明文經過特殊處理再進行加密的結果是一樣的。這項技術可以在加密的數據中進行諸如檢索、比較等操作而無需對數據先進行解密,從根本上解決將數據委託給第三方時的保密問題。這種專業術語在網路上都是解釋地比較深奧的,沒有基礎很難看懂,推薦你們去看煊凌科技的官網,上面的區塊鏈專業術語都是解釋得比較通俗。如果看不懂的話還可以在網站聯系客服,請他們解答。

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