認證碼的原理及構造研究.pdf

1、隨著通信技術的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)絡的普及，信息安全問題也日漸突出，有關信息安全的理論與技術已成為科學研究的新熱點。信息安全主要包括信息的保密與認證兩個方面。保密的目的是為了防止敵方破譯系統(tǒng)中的機密信息，通常采用數(shù)據(jù)加密的方式來實現(xiàn)信息的保密。認證的目的是為了發(fā)現(xiàn)在信息傳輸?shù)倪^程中，假冒他人身份發(fā)送信息或非法篡改他人信息等欺騙行為。而數(shù)字簽名與認證碼是保障信息可認證的兩種重要手段。 本文研究了認證碼的理論與技術，即認證碼的基本特性、機理

2、及構造方法，主要工作如下： ⑴ 研究了完備認證碼的特性，提出了一種基于集合與正交陣列上的完備Cartesian認證碼的構造方案。該方案通過先設計正交陣列，再確定消息與正交陣列中各元素的對應關系來構造無分裂的或有分裂的完備Cartesian認證碼。目前已知的多種完備Cartesian認證碼的構造方案均可以通過調整本文Cartesian認證碼的構造參數(shù)而得到，即這些方法可視為本文構造法的特例，所以本文給出的構造方案具有普遍性意義。

3、 ⑵ 對目前已有的多種最優(yōu)Cartesian認證碼的構造方法進行了探討，發(fā)現(xiàn)這些構造法均需借助群或域中元素的數(shù)學運算來實現(xiàn)，或者建立于復雜的矩陣運算之上。為了避免這些復雜的運算，本文利用循環(huán)移位法構造了一類最優(yōu)Cartesian認證碼。該方法簡單易行，易于軟硬件實現(xiàn)。同時，本文提出了一種利用正交拉丁方構造最優(yōu)Cartesian認證碼的方案，給出了最佳Cartesian認證碼存在時，其參數(shù)必須滿足的條件，并說明了現(xiàn)有的最佳Carte

4、sian認證碼構造方法基于有限域的原因。 ⑶ 對于任意兩個相互無關的參數(shù)k和n，構造信源數(shù)為k，認證符數(shù)為n的Cartesian認證碼是認證理論研究的一個重要問題。目前，構造滿足上述條件Cartesian認證碼的方法僅止于笛卡爾積法，但該方法需要的編碼規(guī)則數(shù)目太大。針對其不足，本文提出了兩種新的構造方法：I）基于正交排列的迭代法；ii）基于循環(huán)排列的迭代法。當?shù)ㄅc笛卡爾積法具有相同的參數(shù)k，n時，迭代法所構造的Cartesi

5、an認證碼的編碼規(guī)則數(shù)大為減少。 ⑷ 對保密認證碼的基本原理進行了研究，提出了一種利用Cartesian認證碼構造安全認證碼的方案以及一種通用的拉丁方設計算法。該方案借助于拉丁方來實現(xiàn)最優(yōu)Cartesian認證碼到完備安全的認證碼的改造，同時保持了編碼規(guī)則數(shù)量不變。同時，提出了一種將任意Cartesian認證碼改造成完善保密認證碼的通用方法。 ⑸ 研究了笛卡爾積與各階欺騙概率相等的認證碼之間的關系，給出了兩者之間的關系定