格基归约攻击方法成功率分析

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格基归约是格理论研究的一个重要内容,许多格上问题都通过归约来求解。LLL归约算法能够在多项式时间内找到格的一个短向量,该短向量的长度不超过格中最短向量长度的2(n-1)/2倍,其中n表示格中每个向量的长度。  MH背包密码方案是一个公钥密码体制,它的数学基础是基于子集和问题。目前,存在多种方法对MH背包算法进行攻击,LLL格基归约算法就是其中的一种。利用LLL算法将对MH背包算法的分析转换成寻找一个格中的最短向量,在这个最短向量中可能包含背包算法的解。  通过现有的研究发现利用LLL算法分析MH背包算法并不一定总能成功,存在一定的概率,这与背包算法中背包的长度和密度有密切的关系,也与LLL算法中的部分参数有一定的联系。论文所要做的工作就是利用实验的方法找出MH背包算法中背包长度和密度的阈值,直到能够抵抗LLL算法的分析。在实验的过程中,测试成功率与LLL算法中参数的关系,从而对其进行优化。  实验通过分组进行,在测试背包的密度对成功率的影响时,先固定背包的长度,然后逐渐增加背包的密度,实验中,背包的长度分别为70,80,90。具体的说,当背包的长度为80时,背包的密度从0.656逐渐增加到3.2,成功率从60%下降到7%,这说明当成功率随着背包密度的增加而逐渐降低。同样,在测试背包的长度对成功率的影响时固定背包的密度,然后逐渐增加背包的长度,实验中,将背包的密度分别固定为0.7,0.8,0.9。当背包的密度为0.8时,背包的长度从48增加到264,成功率从58%降低到4%,这说明成功率随着背包长度的增加而降低。
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