[發明專利]一種基于類模運算的同態加密方法

有效

• 申請號: 201711350921.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108111295B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 呂鑫;陳娟;周思琪;朱玉麒
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 金方瑋;董建林

1.一種基于類模運算的同態加密方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，系統初始化：生成密鑰及選擇參數；生成算法公鑰，算法私鑰；再選擇加密參數、正負符號函數、自干擾函數作為參數；

步驟二，加密運算：初等加密變換再進行同態加密運算；對明文作初等加密變換，得到初等加密變換后的密文，再對初等加密變換后的密文作同態加密運算；

步驟三，解密運算：同態解密運算再進行初等加密逆變換；

上述生成密鑰的具體步驟為：可信第三方TTP選取兩個素數p和q，使得|p|≈|q|，公開它們的乘積N＝pq，N為算法公鑰，p為算法私鑰；

上述選擇參數的具體步驟為：a₀和b₀為初等加密變換所選擇的加密參數，Range為輸入明文的預期最大值的波動范圍，Range≥|X|_max；sign(x)為正負符號函數；[Range-|x|]為自干擾函數。

2.根據權利要求1所述的一種基于類模運算的同態加密方法，其特征在于，上述初等加密變換的具體步驟為：基于已生成及選擇的N,p,a₀,b₀對明文x作初等加密變換c′＝E′(x)＝a₀x+b₀，c′為初等加密變換后的密文。

3.根據權利要求1所述的一種基于類模運算的同態加密方法，其特征在于，上述同態加密運算的具體步驟為：對c′作同態加密運算，c＝E(x)＝c′+sign(x)×[Range-|x|]×p；若c≥0，則最終密文ciphertext_x＝mod(c,N)；若c＜0，則最終密文ciphertext_x＝-mod(|c|,N)。

4.根據權利要求1所述的一種基于類模運算的同態加密方法，其特征在于，上述同態解密運算的具體步驟為：進行同態解密運算，若密文結果ciphertext_x≥0，則c′＝mod(cipher_x,p)；若密文結果ciphertext_x＜0，則c′＝-mod(|cipher_x|,p)。

5.根據權利要求1所述的一種基于類模運算的同態加密方法，其特征在于，上述初等加密逆變換的具體過程為：進行初等加密的逆運算，得到明文x＝(c′-b₀)/a₀。