复旦大学计算与智能创新学院赵运磊教授科研团队的研究论文《Post-Quantum Internet Key Exchange via Authenticated Forward-Secure KEM》被国际密码学领域国际顶会美密会(CRYPTO) 2026录用发表,是复旦大学首次在密码学领域国际顶会CRYPTO发表长文。赵运磊教授为该论文的第一作者与通讯作者,博士生周铋洺、赵之祥为共同第一作者,其他合作者包括博士生董怡帆、黄橙教授、江浩东教授。该研究工作由复旦大学与河南省网络密码技术重点实验室联合完成。

CRYPTO全称Annual International Cryptology Conference,即国际密码学年会,由国际密码学研究协会(International Association for Cryptologic Research,简称IACR)主办,与EUROCRYPT、ASIACRYPT并称为国际密码学领域三大旗舰级学术会议,在全球密码学界具有极高的学术影响力。第46届CRYPTO 2026会议于2026年8月17日至20日在美国加利福尼亚州圣巴巴拉(Santa Barbara, California, USA)举办。本次录用的研究论文是复旦大学首次以第一完成单位在CRYPTO会议发表的学术成果。

如何设计同时满足强安全性与高效能要求的抗量子认证密钥交换协议,始终是密码学理论研究与产业应用领域的核心科学问题之一。此次被CRYPTO 2026录用的论文系赵运磊教授领衔的科研团队在该领域历经十余年系统性研究积累形成的成果,论文全文共计86页,提出了一种新的密码学原语——认证前向安全密钥封装机制(Authenticated Forward-Secure KEM,AFS-KEM)。该机制将用户的长期静态密钥与每次会话生成的临时密钥组合为复合密钥,在统一的密钥封装机制中同时实现身份认证与前向安全,从而减少重复的密钥材料和密文传输。基于AFS-KEM,论文进一步设计了双向认证密钥交换协议pMAKE和单向认证密钥交换协议pUAKE。两个协议均不依赖数字签名,能够使用理论最优的KEM密文完成抗量子安全的密钥交换。具体而言,双向认证密钥交换协议只需要交换2个KEM密文且计算对称,单向认证密钥协议只需要交换1个EKM密文。论文分别在经典随机预言机模型和量子随机预言机模型下,对协议进行了形式化安全分析与证明。为验证该框架的可实现性,论文进一步基于美国国家标准与技术研究院发布的抗量子密码标准ML-KEM给出了具体实例化。评估结果表明,与现有基于标准ML-KEM构造的认证密钥交换协议相比,所提出的双向认证协议和单向认证协议在满足相应安全要求的同时,通信开销最高可分别降低约三分之一和二分之一。该研究从密码学原语层面统一了身份认证与前向安全,为构造计算和通信开销低、计算负担均衡且具有可证明安全性的抗量子认证密钥交换协议开辟了新的技术路径。
文章来源:复旦大学计算与智能创新学院
文章来源地址:https://mp.weixin.qq.com/s/T8yNv7f4AB3jg9uTXSaC3w?mpshare=1&scene=1&srcid=0820xPRdQJfumwA2lffEpKEq&sharer_shareinfo=ad6ad8ce1da4b635c7c9e9766b35d01f&sharer_shareinfo_first=ad6ad8ce1da4b635c7c9e9766b35d01f&from=industrynews&color_scheme=light#rd