一種基于多密碼體制的混合加密算法

楊 宏 宇， 寧 宇 光， 王 玥

( 中國民航大學 計算機科學與技術學院， 天津 300300 )

0 引 言

為解決對稱密碼密鑰配送難和公鑰密碼加密速度慢的問題，混合密碼系統(tǒng)被提出并且廣泛使用．混合密碼系統(tǒng)組成機制包含如下4個過程：用對稱密碼加密明文、通過偽隨機數(shù)生成器生成對稱密碼加密中使用的會話密鑰、用公鑰密碼加密會話密鑰、從外部賦予公鑰密碼加密時使用的密鑰[1]．

Shoup[2]通過提出KEM-DEM結構形式化定義了混合加密模型．但是一些密碼體制由于密鑰形式或安全性無法依據(jù)KEM-DEM結構與其他密碼構成混合密碼，所以符合該結構的密碼體制較少．

基于RSA和Hill的混合密碼構建仍處于探索階段，不少研究已經(jīng)開始將RSA與Hill兩種密碼體制配合使用．Rahman等[3]提出的Hill++算法通過引入隨機矩陣作為密鑰增強了Hill密碼對已知明文攻擊的抵抗性．但是該算法僅對加密矩陣進行了改進，需要復雜的代數(shù)運算．Goel等[4]通過在RSA密碼加密前對明文進行Hill加密，增強了RSA密碼對暴力攻擊的抵抗性．但該方法沒有構造混合密碼，仍存在對稱密碼密鑰配送難和公鑰密碼加密速度慢的問題．李文鋒[5]提出了基于有限域矩陣構造技術的RSA-Sign-Hill算法，該算法用生成Hill密碼加密矩陣時產(chǎn)生的關鍵數(shù)字l作為會話密鑰，導致其會話密鑰過于單一，生成加密矩陣算法的代價較高，無法抵抗已知明文攻擊等密碼分析手段．

國內(nèi)外對Hill密碼的研究重點是對其加密矩陣的改進，但Hill密碼屬于古典密碼，存在定長分割……