一個拉格朗氏內插多項式密碼法

Abstract

拉格朗氏內插多項式定理 (Lagrange interpolating polynomial theorem) 已經很成功地被應用在門檻策略技術 (threshold scheme) 上 , 但是此定理卻鮮少被應用在加密 (encryption) 上 . 在本論文中 ,我 們研究出一些方法把拉格朗氏內插多項式定理應用在密碼法 (cryptoscheme) 上 . 在我們所提出的方法中 , 金匙字母集 (key alphabet) 不能太小 . 要解決這個問題 , 我們可以把兩個或以上的字元 結合成另一新金匙字母集中的一個字元 .藉著加入一隨機字串 (random string) 到明文字串 (plaintext string)中 , 可以增加我們所提出方法 的保密度 (security) . 除此之外 , 我們的方法比傳統的希爾密碼法 (Hill cipher) 更節省金匙 (key) 所佔的空間 (space) 以及讓使用者更 方便攜帶金匙 , 這是因為在我們方法中所使用的金匙是一個向量 (vector) 而不像傳統的希爾密碼法中所使用的金匙是一個矩陣 (matrix) . 因此我們的方法是一個值得施行的密碼法 . Lagrange interpolating polynomial theorem has been successfully applied on the threshold scheme , but the theorem is rarely proposed as an encryption . In this thesis , we find that some ways based on the Lagrange interpolating polynomial theorem may be used as a cryptoscheme . In our scheme one problem is that the order of a key alphabet may not be too small . To solve this problem we may merge two or more characters as a character in a new key alphabet . The security of our scheme can be improved by adding a random string to a plaintext string . In addition to the above , our scheme saves a lot of space occupied by a key and makes the key more portable by users than the traditional Hill cipher, because we just need to keep a vector , not a matrix in the traditional Hill cipher , as a key . Therefore , it is a desirable approach to a cryptoscheme .