密碼科學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放課題2021年度申請指南

本著(zhù)“開(kāi)放、流動(dòng)、聯(lián)合、競爭”的建設方針，密碼科學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室面向全國高等院校、科研機構和其它相關(guān)單位設立開(kāi)放課題基金，支持密碼及相關(guān)交叉領(lǐng)域的基礎性和前沿性研究，歡迎并鼓勵多個(gè)團隊就某一方向聯(lián)合申請。申請方向及研究?jì)热萑缦?span>(申請人可以對申請方向的部分研究?jì)热蓍_(kāi)展研究)：

1. 實(shí)用密碼算法設計、分析與安全性評估

1.1競賽分組密碼算法分析與改進(jìn)。對全國密碼算法設計競賽優(yōu)勝分組算法進(jìn)行安全性分析評估，給出相關(guān)密鑰類(lèi)攻擊、不變子空間類(lèi)攻擊、交換攻擊、基于可分性質(zhì)的立方攻擊等分析方法的安全性分析評估，研究密鑰擴展算法、弱密鑰特性；研究競賽算法的改進(jìn)方案或快速軟硬件實(shí)現技術(shù)，給出多種平臺的軟硬件實(shí)現。

1.2競賽公鑰密碼算法分析與改進(jìn)。對全國密碼算法設計競賽優(yōu)勝公鑰算法進(jìn)行安全性分析評估，研究算法的經(jīng)典和量子可證明特性，給出緊致的安全證明；研究提出底層困難問(wèn)題的經(jīng)典和量子計算復雜度評估模型，給出具體參數下的安全評估結果；研究競賽算法的改進(jìn)方案或快速軟硬件實(shí)現技術(shù)，給出多種平臺的快速軟硬件實(shí)現。

1.3新型序列密碼算法設計、分析與實(shí)現。研究新型序列密碼算法設計，深入研究有限擴域上可并行、長(cháng)周期、偽隨機、易擴展的LFSR和NFSR源構造，研究實(shí)現速率、安全性可與AES輪函數匹敵的新型底層模塊，給出新算法組件選取的優(yōu)勢證明；研究適用128/256比特大輸出的安全、高效認證方案；給出相關(guān)攻擊、猜測確定攻擊、選擇IV攻擊等常用方法或新方法的安全性分析評估，分析新算法結構特性并給出安全性證明，研究快速軟硬件實(shí)現技術(shù)，給出多種平臺的軟硬件實(shí)現，并根據相關(guān)結果優(yōu)化算法設計。

2. 大數據密文檢索、計算、訪(fǎng)問(wèn)控制等關(guān)鍵技術(shù)

2.1 大數據密文檢索技術(shù)。研究安全、實(shí)用的密文檢索技術(shù)，包括可搜索加密、數據庫加密檢索等，使之能夠適應密文全文檢索、關(guān)鍵詞Top-K檢索、密文模糊檢索、復雜查詢(xún)模式等需求，并從安全性、查詢(xún)效率和適用范圍等角度進(jìn)行分析評價(jià)。

2.2 全同態(tài)加密技術(shù)與應用。研究提出或實(shí)現與SEAL、Helib、HEAAN等開(kāi)源庫具有可比較性能或針對特定應用具有明顯優(yōu)勢的全同態(tài)加密方案；開(kāi)展基于全同態(tài)加密的密文計算應用研究，提出針對特定應用和場(chǎng)景的可實(shí)用解決方案；研究多密鑰同態(tài)加密算法，探索多用戶(hù)數據密碼協(xié)同計算和驗證技術(shù)。

2.3 屬性基加密技術(shù)與應用。研究基于屬性密碼的訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù)，探討如何將屬性密碼應用于大數據環(huán)境的數據機密性保護、細粒度訪(fǎng)問(wèn)控制和密鑰管理等方面，設計高效實(shí)用、可證明安全的抗量子屬性密碼算法，提出在數據庫安全防護、云存儲等場(chǎng)景下的屬性密碼應用方案。

3. 基于人工智能的密碼技術(shù)

3.1基于人工智能的密碼設計與分析技術(shù)。研究基于人工智能技術(shù)的密碼算法/協(xié)議設計分析方法；研究基于人工智能技術(shù)的隨機性檢測與評估方法。

3.2基于人工智能的側信道分析與防護技術(shù)。研究人工智能與側信道分析融合技術(shù)，提出系列先進(jìn)的側信道分析新方法，突破經(jīng)典側信道分析難以高效實(shí)現的偽操作識別、信噪轉換等問(wèn)題，給出密碼芯片全方位、立體化的側信道攻擊與測評方案。

3.3人工智能與密碼系統融合技術(shù)。針對人工智能應用中的數據/模型的保密性、隱私性、完整性等，提出基于密碼技術(shù)的高效解決方案，研究針對人工智能應用中的安全需求，研究基于GPU/TPU/FPGA等計算器件的密碼算法及工程實(shí)現。

4. 抗量子密碼的基礎理論和實(shí)用化技術(shù)

提出新型密碼學(xué)友好的抗量子困難問(wèn)題，并研究其與標準數學(xué)困難問(wèn)題的關(guān)系，提出密碼困難問(wèn)題的量子安全強度評估模型；探索抗量子密碼設計理論，提出新型的抗量子密碼算法；研究基于格、基于編碼、基于多變量、基于雜湊函數、基于同源等現有抗量子密碼算法的分析、測評、改進(jìn)和快速實(shí)現技術(shù)；研究基于格的抗量子密碼算法快速實(shí)現技術(shù)。

5. 新型對稱(chēng)密碼理論與自動(dòng)化設計與分析技術(shù)

5.1 新型對稱(chēng)密碼設計理論與實(shí)用算法。研究設計面向5G、全同態(tài)加密、零知識證明、安全多方計算等新應用環(huán)境的序列密碼、可調分組、認證加密和雜湊函數等實(shí)用化密碼算法；研究提出更加安全高效的創(chuàng )新對稱(chēng)密碼設計理論或框架；研究追蹤NIST LWC標準化征集中的新設計理念和新分析方法。

5.2 對稱(chēng)密碼自動(dòng)化分析技術(shù)前沿與應用。研究提出對稱(chēng)密碼分析相關(guān)的MILP、SAT、CP等模型的高效求解算法；探索擴展對稱(chēng)密碼自動(dòng)化設計與分析技術(shù)，研究對稱(chēng)密碼線(xiàn)性層及S盒的生成與優(yōu)化實(shí)現，研究各類(lèi)自動(dòng)化分析方法適用性?xún)A向和求解能力差異，研究提出適用于大規?；?/span>S盒（8比特及以上）的對稱(chēng)密碼算法的自動(dòng)化搜索方法；研究對稱(chēng)密碼分析技術(shù)在量子計算模型下的應用；研究追蹤對稱(chēng)密碼統計檢測分析的最新方法。

6. 安全多方計算理論與應用

研究信息論安全MPC協(xié)議的通信復雜性，證明其通信下界；設計預處理模型下具有更低通信復雜度、惡意安全的MPC協(xié)議；研究適用于隱私保護機器學(xué)習的高效MPC協(xié)議；研究MPC協(xié)議及其基礎組件改進(jìn)和快速軟硬件實(shí)現技術(shù)。

7. QKD和QRNG測評及應用融合技術(shù)

研究QKD協(xié)議現實(shí)安全模型和測試評估技術(shù)；研究QKD共纖技術(shù), 實(shí)現與經(jīng)典密碼通信的共纖應用；研究量子隨機數理論安全分析模型和安全評估準則；研究器件無(wú)關(guān)、半器件無(wú)關(guān)等量子隨機數生成方案、提升效率和穩定性的方法及技術(shù)；結合特定應用場(chǎng)景，研究抗量子密碼算法與QKD/QRNG應用融合技術(shù)。

8. 輕量級密碼設計與應用技術(shù)

針對智能車(chē)聯(lián)網(wǎng)，研究車(chē)內通信、車(chē)路通信、車(chē)云通信、車(chē)人通信等環(huán)節的輕量級密碼協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)；研究密碼芯片硬件安全輕量化實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)，探索密碼芯片硬件安全測評技術(shù)。

9. 密碼學(xué)困難問(wèn)題求解算法研究

提出對大整數分解、離散對數，格問(wèn)題等現有主流密碼學(xué)困難問(wèn)題的更優(yōu)求解算法；探索提出新的困難問(wèn)題并給出密碼學(xué)應用；提出針對特定密碼學(xué)困難問(wèn)題的新型量子算法，研究其“加速”特性并給出時(shí)間和資源復雜度。

10. 其他探索性密碼研究問(wèn)題

鼓勵申請人探索新型密碼基礎理論和應用技術(shù)，選擇該方向需申請人闡明研究問(wèn)題的新穎性、原創(chuàng )性和可行性。

本次開(kāi)放課題起始時(shí)間為2021年7月，面上課題研究周期一般不超過(guò)2年,支持經(jīng)費不超過(guò)10萬(wàn)元；重點(diǎn)課題研究周期可根據研究?jì)热荽_定，一般為2-4年，支持經(jīng)費根據研究?jì)热莺皖A期成果的不同，一般為20-40萬(wàn)元。

開(kāi)放課題申請受理的截止日期為2021年5月5日，申請人須按規定格式撰寫(xiě)《密碼科學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放課題基金申請書(shū)》，并于截止日期之前在開(kāi)放課題申請系統內在線(xiàn)提交。

聯(lián)系人：徐老師

聯(lián)系電話(huà)：(010)-82789199

郵箱: fund@sklc.org