多变量公钥密码系统密钥管理中心的研究与实现

随着信息化技术的不断发展,公钥体系密钥管理的研究和探讨成为信息安全领域的重要研究热点之一。公钥密码体制允许用户在不安全的网络空间中公开传播公钥,这种特性为密钥分发带来了极大的便利,但是它并没有解决密钥管理的核心问题。密钥管理需要涵盖密钥的产生到密钥的销毁的各个方面,它主要表现于密钥的产生、分配、撤销和分发的高度安全化和规范化。目前在密钥管理和认证的问题上,基本上形成PKI、IBE和CPK三种体系。虽然这些体系已经得到应用和发展,但他们都是以传统的公钥密码作为基础。随着计算机的发展,这些密钥必须不断增加长度来增加安全性,但密钥长度的增加会影响签名和验证的效率,尤其随着量子计算机的高速发展,它会使传统的公钥密码体系变得不再安全。多变量公钥密码系统是一种新兴的后量子密码,它不但可以抵御量子计算机的攻击,同时它具有抵御能量攻击的天然优势。本文的目的是借鉴目前的密钥管理方法和规范,研究和实现一种安全可靠的MPKC密钥管理体系架构,对MPKC密钥管理的规范化作出努力。本文主要研究工作包括:(1)实现Rainbow签名算法和验证算法并分析其安全性。(2)根据W3C标准提出一种基于XML的MPKC签名方案。(3)提出一种基于XML的MPKC密钥管理体系架构,该方案实现安全可靠的密钥产生、分配、撤销和分发。(4)结合主流B/S架构,实现基于XML的MPKC密钥管理中心系统,并对基于XML的MPKC签名和MPKC密钥产生效率进行简要分析。