云环境下基于环容错学习的全同态加密算法研究与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着云计算技术的快速发展，越来越多的数据存储和计算任务被迁移到云平台上。

然而，云环境下的数据安全和隐私保护问题日益突出，传统加密技术难以满足云环境下数据处理的需求。

全同态加密技术作为一种能够在不解密的情况下对密文数据进行任意计算的新兴密码技术，为解决云环境下的数据安全问题提供了新的思路。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，全同态加密技术发展迅速，涌现出许多优秀的方案。

gentry于2009年首次提出了基于理想格的全同态加密方案，开创了全同态加密技术的先河[1]。

随后，基于整数环[2]、近似特征向量[3]等多种数学难题的全同态加密方案相继被提出。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括：(1)研究环容错学习问题的定义、性质和求解算法，分析其在全同态加密方案中的应用优势。

(2)设计基于环容错学习的全同态加密方案，包括密钥生成算法、加密算法、解密算法和同态运算算法，并分析方案的正确性和安全性。

(3)实现所提出的全同态加密方案，并对其性能进行测试和评估，包括密钥生成时间、加密时间、解密时间、同态运算时间、密文扩展率等指标，以验证方案的有效性和实用性。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、实验验证相结合的研究方法。

(1)首先，对全同态加密技术和环容错学习问题进行深入研究，分析其特点和关联性，为方案设计奠定理论基础。

(2)其次，基于环容错学习问题设计一种新的全同态加密方案，包括密钥生成算法、加密算法、解密算法和同态运算算法，并进行详细的方案描述和安全性分析。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：(1)首次将环容错学习问题应用于全同态加密方案的设计中，为解决云环境下的数据安全问题提供了一种新的思路和方法。

(2)设计了一种基于环容错学习的全同态加密方案，该方案具有较高的安全性和效率，能够满足云环境下数据处理的需求。

(3)对所提出的方案进行了详细的安全性分析和性能评估，验证了方案的有效性和实用性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 陈康,王天宇,陈兴蜀.全同态加密方案及应用研究综述[j].信息网络安全,2023,23(04):1-14.

[2] 谢永吉.基于全同态加密的云环境下数据安全存储与处理方法研究[d].电子科技大学,2022.

[3] 董法良.全同态加密方案的优化与应用研究[d].西安电子科技大学,2023.