中期检查报告综述.docx

北京航空航天大学计算机学院 硕士学位论文中期检查报告 论文题目：银行云计算中同态加密算法研究 专 业：计算机软件与理论 研究方向：数据安全，加密技术 研 究 生： 学 号： 指导教师： 北京航空航天大学计算机学院 2016年07月26日目 录 1 论文工作计划 1 1.1 论文选题背景 1 1.2 论文研究目标 2 1.3 论文主要研究内容 2 1.4 论文工作计划 2 1.5 预期成果 2 2 已经完成的工作 3 2.1 国内外同态加密方案分析 3 2.2 Fp上全同态加密方案的设计 4 3 关键技术 7 4 下一阶段工作计划 8 4.1 存在的问题 8 4.2 尚未完成的工作 8 4.3 解决问题的技术思路或措施 8 4.4 下一阶段计划 9 5 主要参考文献 9 银行云计算中同态加密算法研究 1 论文工作计划 1.1 论文选题背景 近年来，中小银行发展迅猛，在规模、效益等方面的提升上都取得很大的成绩，但由于资金，技术能力，运营维护等种种原因，很难通过自身实力建设IT系统，在此情况下，基于云计算的IT系统托管是解决该问题的最佳途径。但银行业有其特殊性，对数据安全性、私密性的要求远高于其它行业，基于云计算平台的银行系统，其所有用户的数据都放在云端，并通过网络进行数据传输，在云平台遭受攻击，或者存在管理漏洞、人为破坏安全管理制度等情况下，银行信息发生丢失、窃取等现象，对于用户而言是致命的。如何保证云计算系统中数据不被随意盗取、查看和拷贝是云服务商面临的重大挑战。云服务商除具备相应安全管理资质、建立安全管理制度之外，还应采取相应技术手段，从根本上杜绝银行所属数据的安全和私密，提高银行对云计算平台的信任等级。 采用数据加密技术是应对银行云计算中数据安全问题的重要途径。传统的数据加密技术可解决数据存储及传输过程的安全，但对诸如账户金额、交易流水记录等银行无需暴露给云服务商且需要进行计算的关键业务数据，传统加密算法不再适用，因为该类数据在系统中需要随时根据用户交易情况进行更新和计算，而在加密状态下系统无法识别数据致使计算无法完成，目前该类数据均采用明文存储于云平台数据库中，不利于银行及用户数据安全和隐私保护。在这种情况下，我们谋求一种既能确保数据安全与隐私，还可充分利用云平台计算能力的加密方法。 同态加密是一种基于数学困难问题的密码学技术，它具备如下性质：对经过同态加密的数据进行操作得到一个输出，将这一输出进行同态解密，其结果与用同一方法操作未加密的原始数据得到的输出结果一致。该类加密算法可使云计算平台即使不知道明文数据，也可对密文直接进行计算，银行获取计算结果密文后，解密即可得在本端对明文进行同样计算的结果。基于同态加密技术，我们可以在加密的数据中进行检索、对比、计算等操作，得到正确的结果，而在整个处理过程中无需对数据进行解密，其重要意义在于，真正从根本上解决云计算等场景下用户将数据及其操作委托给第三方时的必威体育官网网址问题。 1.2 论文研究目标 针对银行云计算场景下数据安全问题，开展数据同态加密算法研究。面向银行应用场景，对原有算法适当改进或裁剪，有效降低算法复杂度和密钥长度，提高加解密运算效率，提出适用于银行云计算的同态加密方案，设计实现算法验证模型系统，并给出验证方法和测试结果。 1.3 论文主要研究内容 面向银行云计算应用场景的全同态加密方案设计。 面向银行云计算应用场景的全同态加密方案的编码与实现。 1.4 论文工作计划 序号 时间段 计划完成的工作 1 2015.12-2016.01 通用加密算法研究，同态加密方案的密码学基础学习 2 2016.02-2016.03 全同态加密方案构造思想和实现技术研究 3 2016.04-2016.06 面向银行云计算应用场景的全同态加密方案设计 4 2016.07-2016.09 面向银行云计算应用场景的全同态加密方案的编码与实现 5 2016.10-2016.10 测试模拟方案的性能，完成参数确定与bug修复 6 2016.11-2016.11 毕业论文撰写 1.5 预期成果 1.面向银行云计算应用场景的全同态加密方案 2.面向银行云计算应用场景的全同态加密方案的模拟实现系统及测试数据 3.小论文2篇 4.相关专利1项 2 已经完成的工作 2.1 银行云计算中同态运算需求分析 在调研部分中小银行相关情况后，根据银行业务逻辑和中小银行体量特点，分析预测云计算环境中银行数据的同态加密需求。 数据种类：银行账目，主要是账户余额、交易额、利息率等数值类数据，为一定精度的实数； 数据精度：小数部分保留3位有效数字（十进制）； 数据长度：按照一定的密钥更换周期，预测该段时间内中小银行交易量，结合数据精度要求，确定需加密的数值可用48bit定点数表示； 同态运算次数