視覺零知識(shí)身份認(rèn)證的研究

摘 要： 零知識(shí)證明協(xié)議是一種非常強(qiáng)大的密碼系統(tǒng)。大部分的零知識(shí)身份識(shí)別方案的安全性是基于復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，和交互雙方大規(guī)模的計(jì)算，即證明者和示證者。而視覺密碼技術(shù)是一種特別的不需要了解密碼學(xué)和相應(yīng)的復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算的密碼學(xué)。因此提出了一個(gè)新的基于視覺密碼的零知識(shí)身份證明方法，克服了當(dāng)前零知識(shí)身份證明協(xié)議依賴計(jì)算設(shè)備和復(fù)雜計(jì)算。

關(guān)鍵詞： 零知識(shí)證明； 視覺密碼學(xué)； 像素； 布爾異或運(yùn)算； 一次一密系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TN918.4?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）13?0100?02

Research of identity authentication based on visual zero?knowledge proof

ZHAO Jian

（Computer Science and Engineering College， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China）

Abstract： The zero?knowledge proof protocol is a powerful cryptographic system. The security of most of the zero?knowledge proof identification protocols is based on complex mathematical algorithms and requires heavy interactive computations for both parties， involving the prover and the verifier. However， visual cryptography is special since it does not require one to know the cryptography and the corresponding complex mathematical computations. In this paper， a new zero?knowledge proof identification method based on the visual cryptography is proposed， it reduces current zero?knowledge proof identification protocol’s dependence on computing devices and the complex computation.

Keywords： zero?knowledge proof； visual cryptography； pixel； Boolean XOR operation； one?time pad system

0 引 言

零知識(shí)證明（Zero?knowledge Proof）是由Goldwasser等人在20世紀(jì)80年代初提出的。零知識(shí)證明實(shí)質(zhì)上是一種涉及兩方或更多方的協(xié)議，即兩方或更多方完成一項(xiàng)任務(wù)所需采取的一系列步驟，其中一方（證明者）向另一方（驗(yàn)證者）證明一個(gè)命題成立，但不讓后者知道證明方法。驗(yàn)證者在確信證明內(nèi)容的有效性后，并不能獲得證明者為了完成證明所擁有的知識(shí)。另外，協(xié)議結(jié)束后，任何第三方都不可能明白證明者和驗(yàn)證者之間的通信內(nèi)容。零知識(shí)證明協(xié)議必須滿足完備性，合理性和零知識(shí)性[1]。自它誕生以來，零知識(shí)協(xié)議為多方安全計(jì)算提供了關(guān)鍵的工具，還被廣泛地應(yīng)用在大量特定的密碼協(xié)議的設(shè)計(jì)中[2]。

由于現(xiàn)有大部分的零知識(shí)證明方案是基于大量的復(fù)雜數(shù)學(xué)公式計(jì)算或者是交互雙方的多輪交互，因此本文提出的一種新的零知識(shí)證明身份協(xié)議，不要求復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，不需要任何特殊的工具，即基于視覺密碼學(xué)的視覺零知識(shí)身份證明方案。……