B THÔNG TIN VÀ TRUYN THÔNG
HC VIN CÔNG NGH BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
Cao Minh Thng
CÁC H MT DA TRÊN
VÀNH ĐA THỨC CHN
Chuyên ngành: K thuật điện t
Mã s: 62.52.02.03
TÓM TT LUN ÁN TIN S K THUT ĐIN T
Hà Ni - 2017
Công trình hoàn thành ti: Hc vin Công ngh Bưu chính
Vin thông, B Thông tin và Truyn thông.
Người hướng dn khoa hc: GS. TS Nguyn Bình.
Phn bin 1: ………………………………………
…………………………………………………….
…………………………………………………….
Phn biện 2: ………………………………………
…………………………………………………….
…………………………………………………….
Phn biện 3: ………………………………………
…………………………………………………….
…………………………………………………….
Lun án s đưc bo v trước hội đồng chm lun án cp
Hc vin ti Hc vin Công ngh Bưu chính Viễn thông
Vào hi: gi ngày tháng … năm ……..
Có th tìm hiu lun án ti:
Thư viện Hc vin Công ngh Bưu chính Viễn thông
1
M ĐẦU
Mt mã học được phát trin da trên lý thuyết toán hc và các h
mt thường da trên các phép tính toán trong mt cấu trúc đại s nn
tảng nào đó. Trong lch s phát trin ca mt mã, có nhiu các cu trúc
đại s đã được ng dng để xây dng các h mt tiêu biểu như: Các
vành s nguyên modulo q hiu bi
q
, tng nh phân
(2)
,
tng hu hn
( ),
n
p
các ma trn, các đường cong elliptic trên
trưng hu hn hay các dàn (lattice).
Bên cnh các cấu trúc đại s nêu trên, vành đa thức
,nq
R
nn tng
ít đưc ng dng trong mt mã và mi ch đưc quan tâm t năm 1998
khi h mt xác sut khóa công khai NTRU ra đời. NTRU cho thy có
th s dng các phn t kh nghch trên các vành đa thc để xây dng
các h mt có tốc độ có khóa nh và tính toán nhanh. NTRU nhiu
biến th trên các cấu trúc đại s khác nhau (MaTRU, ETRU,
OTRU,…), nhưng đáng chú ý là h mt pNE, được đề xut bi Stehle
và Steinfeld năm 2011, hot động trên chính mt lp con ca vành đa
thc
,nq
R
vi
2s
n
có độ an toàn IND-CPA.
Trong các vành
,nq
R
, mt lp con vi
hay còn gi lp
vành đa thức có bc hu hn và h s nh phân
2[ ] ( 1)
n
n
R Z x x
mt lp vành rất đáng chú ý. Ưu điểm ca cu trúc đại s này các
phép tính trên vành đa thức được thc hin rất đơn gin d dàng
thc hin bng phn cng, c th là phép cộng đa thức h s nh phân
thc cht
n
phép tính XOR. Đặc biệt hơn, mt lp con ca
n
R
, lp
các vành đa thức chn ký hiu
2n
R
mt s đặc điểm phù hp có
th ng dng trong mt mã bao gm:
2
- Các phép tính trên vành độ phc tp tính toán thp, c th
vi
()On
phép cng
2
()On
vi phép nhân. Đặc bit
các phép cng trong vành đa thc ch mt chui các phép
tính XOR rất đơn giản trên trường
(2)
;
- Trong các vành đa thức chn
2n
R
, khác vi các vành l, ch
2n
thặng bậc hai. Tuy nhiên, mi thặng bậc hai đó lại
có đến
2n
căn bậc hai. Điều này cho thy là nếu biết một căn
bc hai s d dàng suy ra thặng bậc hai tương ứng nhưng
điều ngược li s không thc hiện đưc d dàng;
- Trong các vành đa thức
n
R
c th hơn vành chẵn
2n
R
luôn tn ti các phn t kh nghch, bên cnh nhng phn t
không kh nghch. Nếu xác định được các thut toán mt
phù hp, các phn t kh nghch s chính khóa để gii
thông tin.
Mc dù vy, ng dng ca
2n
R
trong mt mã vn còn hn chế nên
mc đích nghiên cu ca lun án xây dựng được các h mt hiu
năng tính toán cao và an toàn da trên c ưu điểm ca cấu trúc đại s
vành đa thức chn
2n
R
.
Đối tượng nghiên cu chính ca lun án là các vành đa thức chn
2n
R
cùng mt s loại vành đa thc có liên quan và các h mt da trên
các vành đa thức này.
Phm vi nghiên cu ca lun án bao gm:
1. Nghiên cu tng quan v mt (phân loi, k thut xây
dng các h mt, tham s đánh giá các hệ mt, các mô hình
tấn công bản, phương pháp đánh giá độ an toàn) qua đó
đánh giá chi tiết các h mt dựa trên vành đa thức hin có.
Các kết qu kho sát này ch ra các hn chế ca các kết qu
3
nghiên cu hin tiềm năng ng dụng vành đa thc chn
2n
R
trong mt mã.
2. Nghiên cứu c đặc tính ca vành đa thức chn
2n
R
(các khái
nim, các phép tính toán, các phn t đặc biệt) làm sở toán
hc phc v xây dng các h mt.
3. Nghiên cứu đề xut một cách tường minh (các không gian
khóa, bn rõ, bn cùng các thut toán to khóa, hóa
giải mã) đánh giá các hệ mt dựa trên vành đa thức
chn
2n
R
.
4. Nghiên cu mt s vành đa thức đặc bit khác (vành đa thức
hai lp k cyclic
2C
R
, vành đa thức
,,2
s
nq
Rn
) t đó
xem xét đề xut các h mt da trên s kết hp giữa vành đa
thc chn
2n
R
và các vành đa thức này.
Phương pháp nghiên cu chính được s dng trong lun án là
phương pháp toán hc (lý thuyết s, đại s trừu tượng, xác suất) và độ
phc tp tính toán. Công c nghiên cu chính ca lun án là các công
c toán hc và mô phng.
V ý nghĩa khoa học lun án:
- Ch ra mt s vành đa thức có s phn t kh nghịch đạt cc
đại mt thut toán để xác định nghịch đảo ca mt phn
t kh nghch trên vành
2k
R
; Đưa ra mt công thức để xác
định các phn t kh nghch m rng nghịch đảo m rng
ca chúng trong
2C
R
;
- Đề xut 03 h mt trên các vành đa thức chn (RISKE,
QRHE và IPKE);
- Đề xut 03 h mt trên vành đa thức chn kết hp vi mt s
vành đa thức đặc bit khác (E-RISKE, DTRU và HpNE).