神經(jīng)密鑰交換協(xié)議的設(shè)計與分析.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,信息安全已經(jīng)成為信息在傳輸、存儲過程中非常重要的一環(huán),密碼學(xué)的發(fā)展為信息安全提供了強(qiáng)有力的保障,密碼學(xué)是研究如何隱秘的傳遞信息的一門科學(xué),它是密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)的統(tǒng)稱。實際上,密碼學(xué)也是在人們不斷的編碼與破譯的斗爭實踐中總結(jié)和發(fā)展起來的,隨著人們在科學(xué)生產(chǎn)實踐中的大量應(yīng)用,它已成為走在時代前沿的綜合性尖端科學(xué)。
　　神經(jīng)密碼是近十年興起的一個密碼學(xué)研究方向,它旨在通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的互相學(xué)習(xí)達(dá)到交

2、換密鑰的目的,2002年德國學(xué)者I.Kanter提出神經(jīng)密碼的概念并從理論和實踐的角度論證了神經(jīng)密碼的可行性,同時提出了幾種實用的學(xué)習(xí)方法并通過大量的理論分析和統(tǒng)計實驗進(jìn)行了驗證,后面有很多學(xué)者提出了一些新的學(xué)習(xí)方法使得神經(jīng)密碼得到了進(jìn)一步的發(fā)展,但是縱觀這些研究成果,它們大部分是對已有學(xué)習(xí)方法的動力學(xué)性質(zhì)的分析或者對新提出的方法的可行性驗證,并沒有將研究的重點放在如何在保證同等或者更高的安全性能的同時如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)互相學(xué)習(xí)的效率上。

3、本論文的工作及主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾個方面:
　?、俸喪隽松窠?jīng)同步的原理。首先,介紹了用于神經(jīng)密碼實踐中的樹形奇偶機(jī)模型。在此基礎(chǔ)上,介紹了樹形奇偶機(jī)同步過程中用于更新權(quán)值的學(xué)習(xí)規(guī)則和同步過程中的一些重要參數(shù),最后介紹了如何將樹形奇偶機(jī)模型應(yīng)用到神經(jīng)密鑰交換協(xié)議中去。
　?、趯ι窠?jīng)同步過程的動力學(xué)性質(zhì)做了詳細(xì)的介紹。首先,介紹了學(xué)習(xí)規(guī)則對權(quán)值分布和吸引步、排斥步產(chǎn)生的影響;然后介紹了權(quán)值變化的動力學(xué)性質(zhì)和同步程度的隨機(jī)行為;最

4、后分析了同步所需的時間。
　?、蹖ι窠?jīng)密鑰交換協(xié)議的安全性進(jìn)行了分析。首先,介紹了攻擊者使用簡單攻擊和主要攻擊方法進(jìn)行攻擊的成功率;然后介紹了交互的安全性,其中包括對變形空間和交互信息的分析;最后,分析了有效的密鑰長度。
　?、芴岢隽藘煞N對經(jīng)典的神經(jīng)密鑰交換協(xié)議的學(xué)習(xí)規(guī)則的改進(jìn)方案。首先,說明對經(jīng)典學(xué)習(xí)規(guī)則改進(jìn)的思想;然后,大量的仿真實驗說明改進(jìn)后的性能;最后,對改進(jìn)后的方法的安全性進(jìn)行分析。
　　最后,對本文所做的工