国内外密码学发展现状

简述国内外密码学发展现状

一、近年来我国本学科的主要进展

我国近几年在密码学领域取得了长足进展，下面我们将从最新理论与技术、最新成果应用和学术建制三个方面加以回顾和总结。

（一）最新理论与技术研究进展

我国学者在密码学方面的最新研究进展主要表现在以下几个方面。

（1）序列密码方面，我国学者很早就开始了研究工作，其中有两个成果值得一提：1、多维连分式理论，并用此理论解决了多重序列中的若干重要基础问题和国际上的一系列难题。2、20世纪80年代，我国学者曾肯成提出了环导出序列这一原创性工作，之后戚文峰教授领导的团队在环上本原序列压缩保裔性方面又取得了一系列重要进展。

（2）分组密码方面，我国许多学者取得了重要的研究成果。吴文玲研究员领导的团队在分组密码分析方面做出了突出贡献，其中对NESSIE工程的候选密码算法NUSH的分析结果直接导致其在遴选中被淘汰；对AES、Camellia、SMA4等密码算法做出了全方位多角度的分析，攻击轮数屡次刷新世界纪录。

（3）Hash函数（又称杂凑函数）方面，我国学者取得了一批国际领先的科研成果，尤其是王小云教授领导的团队在Hash函数的安全性分析方面做出了创新性贡献：建立了一系列杂凑函数破解的基本理论，并对多种Hash函数首次给出有效碰撞攻击和原像攻击。

（4）密码协议方面，我国学者的成果在国际上产生了一定的影响，其中最为突出的是在重置零知识方面的研究：构造了新工具，解决了国际收那个的两个重要的猜想。

（5）PKI技术领域，我国学者取得了长足的发展，尤其是冯登国教授领导的团队做出了重要贡献：构建了具有自主知识产权的PKI模型框架，提出了双层式秘密分享的入侵容忍证书认证机构（CA），提出了PKI实体的概念，形成了多项国家标准。该项成果获得2005年国家科技进步二等奖。

（6）量子密码方面，我国学者在诱骗态量子密码和量子避错码等方面做出了开创性工作；在协议的设计和分析方面也提出了大量建设性意见。

（7）实验方面，主要有郭光灿院士领导的团队和潘建伟教授领导的团队取得了

一些令人瞩目的成绩，其中的“量子政务网”和“量子电话网”均属世界首创。 （二）最新成果应用进展

2009年是我国《商用密码管理条例》发布实施10周年。10年来我国的商用密码取得了长足发展。尤其值得一提的是可信计算和WAPI方面的密码应用。 （1）通过在可信计算领域中的密码应用推广，推出了我国自主的《可信计算密码支撑平台功能与接口规范》，大大提升了我国密码算法的应用水平和密码芯片的设计和研制水平。

（2）我国自主研发的宽带无线网络WAPI安全技术，弥补了同类国际标准的安全缺陷，形成并颁布了两项国家标准；其中的加密算法采用了自主研发的分组密码算法SMS4。该成果2005年获得国家发明二等奖。

二、密码学的发展趋势和展望

（1）密码的标准化趋势。密码标准是密码理论与技术发展的结晶和原动力，像AES、NESSE、eSTREAM和SHA 3等计划都大大推动了密码学的研究。

（2）密码的公理化趋势。追求算法的可证明安全性是目前的时尚，密码协议的形式化分析方法、可证明安全性理论、安全多方计算理论和零知识证明协议等仍将是密码协议研究的主流方向。

（3）面向社会应用的实用化趋势。电子政务和电子商务的大力发展给密码技术的实际应用带来了机遇和挑战。生物特征密码技术是现在的一个研究热点，由于应用的需要，它也将是未来的一个发展方向。轻量级密码技术（适度安全的密码技术）的研究已成为当前很受关注的一个方向。

（4）面向新技术发展的适应性趋势。量子密码、DNA密码等可以应对新的计算能力和新的计算模式带来的巨大挑战；随着网络技术的广泛普及和深度应用，密码技术和研究也呈现网络化、分布式发展趋势，并诱发新技术和应用模式的出现。

具体来讲，密码学的发展趋势呈现出以下几点特点：

（1）欧洲序列密码（eSTREAM)计划有效地推动了序列密码的发展。 （2）美国AES计划和欧洲NESSIE计划的实施推动了分组密码的设计理论、分析方法、工作模式等方面研究的飞速发展。

（3）后量子时代的密码或量子免疫的密码是公钥密码研究的一个重要方

向。

（4）杂凑函数的研究必将随着美国NIST推进的杂凑函数标准SHA-3 计划的进展得到迅速发展。

（5）数字签名的重点研究方向是新的数字签名的设计、安全性基础问题的挖掘和已有数字签名的安全性分析与证明。

（6）既可以进行形式化分析，又具有密码可靠性的方法是目前形式化方法研究的热点也是未来的发展方向。可复合性问题是目前密码协议形式化的另一个热点问题。

（7）可证明安全性的发展将集中在如何为新的安全属性建立合适的模型，标准模型下可证明安全的密码协议设计等。另外，重置零知识、精确零知识也是密码协议的一个发展方向。

（8）密钥管理技术中，如何在各种应用环境中支持匿名性和隐私保护，以及适应具体应用的密钥管理新技术的研究都是目前的重要研究方向。PKI技术将向着跨域、无中心化、基于身份的结构和应用研究等方向发展。

（9）面向新兴应用、新型信息安全系统的密码系统芯片的设计是未来的方向。当前的研究重点是如何降低校验方法的复杂度、硬件开销和验算时间。

（10）量子密码已进入实用化阶段，克服量子密码应用中的技术难题和进行深入的安全性探讨将是今后量子密码发展的趋势。

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