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随机预言机与标准模型
随机预言机与标准模型
发布时间:2023-01-29 16:55:26 来源:
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随机预言机模型
(random
oracle
model
中有这么个预言机
oracle
来回答你的问题,
这个
oracle
怎么工作呢?它有一个列表,包含了
所有可能问的问题
,还有一个列表,包含
了
所有问题的答案
,
然后问题列表中的问题
都
被
完全随机
的指定了一个答案列表中的答案。
在运行协议,算法的时候,
需要的时候你可以问它问题,然后用他的回答继续你的运算,
攻击者也可以问和获取答案。
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>
安全证明中,随机预言机模型通常是现实中哈希函数的理想化的替身
>
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>
>
。哈希函数是一
个
输入为任意长度,
输出为固定长度
的函数,
单向性,
抗碰撞性等。
在随机预言机模型下,
通常设计一个方案并证明是安全的;而在方案的实际执行时,
用具体的哈希函数来替换方
案中的随机预言机。
在随机预言机模型下证明安全的方案在实际具体实现中
未必是安全
的。
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>
标准模型
(StandardModel
中就没有这么个
randomoracle
。
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>
不依赖随机预言机的模
型,称为标准模型。一般指所设计的方案(如果使用了哈希函数)在证明时,仅使用了现
实中哈希函数可以实现的特性,那么可以认为是标准模型。
标准模型下,敌手只受时间和计算能力的约束
,而没有其他假设,如果在此条件下,
可以将密码学方案
归约到困难性问题上
,则称为
>
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>
>
该归约是基于标准模型的,也称方案具有
在标准模型下的可证明安全性。
然而在实际中,很多方案在标准模型下建立安全性归约是
比较困难的,也就是难于证明在安全模型下的安全性。为了降低证明的难度,往往在安全
性归约过程中加入其他的假设条件,就是下面将要讨论的随机预言机模型。
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>
>
随机预言机模型在安全模型之上,加入了针对散列函数的随机预言机假设。
这种假设下进行安全归约得到的安全性也称为
随机预言机模型下的可证明安全性
。
随机预言机是一种散列函数,我们可以把它理解为完美的散列函数:
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>
1
一致性:对于相同的输入,其输出必然相同;
>
>
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>
2
可计算性:输出的计算可以在多项式时间内完成;
>
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>
>
3
均匀分布性:预言机的输出在取值空间内均匀分布,无碰撞。
随机预言机是一种过于理想的假设,
要求敌手不利用散列函数的弱点来对方案进行攻
击
。在现实中,并不存在这样一种完美的散列函数,因此
>
>
>
>
在随机预言机模型下安全的一些
方案,在使用真实的散列函数之后,就不再安全了。
>
>
>
>
在现实中,散列函数是确定的,其输
出并不能保证是完全随机且均匀分布的。
基于随机预言机模型的安全证明除了散列函数外
的环节都可以达到安全要求
,目前大多数的可证明安全方案也是基于随机预言机模型的。
因此,随机预言机模型仍被认为是可证明安全中最成功的应用。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/5c7ec0ed5ebfc77da26925c52cc58bd6318693eb.html
《随机预言机与标准模型.doc》
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