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2.4.1 Shamir秘密共享

Shamir于1979年给出了秘密共享方案,基于Lagrange插值法的( t , n )门限秘密共享方案的主要步骤如下。

Step 1 初始化阶段。设 q 为一个大素数,秘密分发者 D 随机选取 n 个不同的非零元 x 1 , x 2 ,…, x n Z q ,将 x i 对应分发给参与者 P i

Step 2 秘密共享阶段。秘密分发者 D 随机选取 t -1个元素 a i Z p 。构造 t -1次多项式 f ( x )= a 0 + a 1 x + a 2 x 2 +…+ a t-1 x t-1 ,其中 a 0 = s ,计算 f ( x i )= s i ,并将 s i 分发给参与者 P i , i =1,2,…, n

Step 3 秘密重构阶段。至少任意 t 个参与者合作给出其 s i ,即可利用Lagrange插值多项式恢复秘密 s = f (0)。Lagrange插值多项式为

其中,  为Lagrange插值系数。

Shamir提出的秘密共享方案是基于信息论安全的,即至多 t -1个参与者不能得到关于秘密 s 的任何信息。该方案没有基于任何数学困难问题,故不会像 RSA (Rivest-Shamir-Adleman)算法一样因数学难题被解决而被攻破。但该方案没有考虑秘密分发者和参与者的诚实性,若某些参与者公开假的份额会导致秘密无法恢复,甚至可能导致某些恶意参与者独获秘密。 Emtmu2BINUX1J2Vlz8MCLOW9Z8m6+jD5GPXy67X1s1Y17PLSyPqiYm4m9s4NRVr9

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