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双线性对快速计算分析与实现的开题报告

开题报告

一、选题意义

现今密码学领域中，双线性对由于其独特的性质和广泛的应用已成

为热门研究方向。应用双线性对可以实现加密通信，数字签名等安全机

制，同时它也可以作为一种随机数生成器、密码哈希函数等。然而，在

许多安全协议中，双线性对的计算是一个极具挑战性的问题。在硬件设

备资源受限的情况下，对双线性对快速和高效计算的研究成为了一个极

其重要的任务。

因此，本次论文选题旨在研究双线性对的快速计算，探究双线性对

的理论和应用，并结合实际应用场景，探索双线性对的高效算法实现。

二、研究内容

1.双线性对的基本概念和相关理论

2.双线性对在加密通信中的应用

3.双线性对在数字签名中的应用

4.双线性对快速计算的相关算法研究

5.双线性对算法的仿真实现及评估

三、预期成果

论文将深入探究双线性对的基本概念及其理论知识，详细介绍双线

性对在加密通信、数字签名等领域的应用。同时，论文也将对双线性对

快速计算的相关算法进行研究，并结合具体应用场景，实现高效算法。

最终，通过仿真实验，将对算法的实际效果进行评估，探索双线性对算

法的理论及实际应用。

四、研究计划

1.第一阶段：双线性对理论基础学习，阅读相关文献，总结双线性

对在加密通信、数字签名等领域中的应用。

2.第二阶段：双线性对快速计算算法的研究，包括部分基于扭曲椭

圆曲线的算法，基于MNT曲线的算法等，总结各算法的优缺点。

3.第三阶段：双线性对算法的实现及优化，选取其中效果最好且实

现较为简单的算法进行实现与优化。

4.第四阶段：对所实现算法进行仿真实验评估，比较各算法的性能

及效果。

5.第五阶段：论文撰写，完善论文内容，进行论文提交及答辩。

五、参考文献

1.GautamJ.Kamath,VinodVaikuntanathan.Animprovedand

simplifiedBellare-Rogawaymodelforsecurityproofs.Proceedingsof

the53rdAnnualSymposiumonFoundationsofComputerScience

(FOCS),2012.

2.DuHong-qian,etal.Anewidentity-basedDuncan-Chan-Kim

typetransactionsystembasedonthebilinearpairing[J].JournalofXi’

anUniversityofArchitectureandTechnology,2013,5:774-777.

3.巨云峰.双线性对及其在密码学中应用的研究[J].计算机工程与应

用,2008,44(32):67-70.

4.黄俊杰,张超,于浩洋.基于椭圆曲线双线性对的身份认证协议研

究[J].计算机科学,2016,43(8):228-234.

6.刘晓郁,王丹,曹菁.基于双线性对的聚合加密方案[J].电子学报,

2016,44(1):122-128.