可否认公钥加密与确定性公钥加密的安全性提升
1. 可否认公钥加密概述
可否认公钥加密是一种重要的加密技术,它能够让发送者和接收者在受到胁迫时,合理地否认加密信息的真实性。为了证明相关安全性,研究人员设计了三个混合实验,实现从对加密比特 (b) 的“诚实”解密过渡到将可否认加密的比特 (b’) 伪装成 (b) 的“虚假”解密。
1.1 混合实验流程
- 实验一 :随机独立选择 (S_b) 和 (R),然后随机选择 (S_{1 - b}) 和 (Y),使其两两不相交且与 (S_b \cup R) 不相交。
- 实验二 :随机选择 (S_b) 和 (S_{1 - b}) 使其两两不相交,接着随机选择 (Y) 与 (S_b \cup S_{1 - b}) 不相交,最后选择 (R),使其与 (S_b) 有符合 HGD 分布的随机数量的共同元素,其余元素与 (S_0 \cup S_1 \cup Y) 不相交。通过组合论证可知,这两个实验的输出分布相同。
- 实验三 :适当改变与 (Y)、(S_0)、(S_1)、(R) 对应的密钥对和密文的生成方式。由于底层加密方案的可模拟性,实验二和实验三的输出在计算上不可区分。
1.2 基于双半透明集的可否认加密
双半透明集是构建可否认加密方案的新基础,它扩展了半透明集的概念。半透明集 (P) 是全集 (U) 的子集,可仅使用公共信息高效采样,在不知其关联密钥时具有伪随机性。双半透明集对其进行了两方面的强化:
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