NTRUと中国剰余定理に基づく暗号文領域の可逆データ隠蔽

Xinyue ZHANG ,  

Kunyi LAI ,  

Xin TANG ,  

Abstract

同型暗号に基づく暗号文領域の可逆データ隠蔽(RDH-ED)は、プライバシー保護のシナリオにおけるデータ共有の非常に有望な技術的解決策を提供します。しかし、既存のN次切断多項式環単位(NTRU)に基づく手法は、埋め込み容量と可逆性の間に根本的な矛盾があり、通常は平文の前処理が必要であり、得られた暗号文のランダム性を低減します。これらの問題に対処するために、本論文ではNTRU暗号体系と中国剰余定理(CRT)を組み合わせた新しいRDH-ED方式を提案します。この方式は平文の前処理を必要とせず、暗号文領域にマルチチャネル冗長性を構築することで、平文の元の多項式構造を完全に保持します。CRTに基づく符号化機構を導入することで、単一多項式係数が複数ビット情報を担い、中規模パラメータ下で多項式あたり503ビットの埋め込み容量を実現します。さらに、事前に協議した互いに素なパラメータを利用して、復号前に埋め込み情報を抽出でき、操作の柔軟性を高めます。厳密な数学的拘束設計により、復号過程で冗長項が自動的に除去され、元のデータの無損失復元が保証されます。実験結果は、既存のNTRU、Paillier、ElGamal暗号体系に基づく主流のRDH-EDアルゴリズムと比較して、本論文の提案方式が安全性や実行効率を犠牲にすることなく、埋め込み容量を大幅に向上させたことを示しています。

Keywords

可逆データ隠蔽;NTRU暗号体系;中国剰余定理;マルチチャネル冗長性

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