该论文提出了一种基于格的分布式伪随机函数（DPRF）的新型高效构造方案——LaKey，旨在解决分布式密钥管理中的可扩展性和安全性问题。分布式密钥管理需要多个参与方在不泄露私钥的情况下共同生成和使用密钥，而传统的方案往往依赖双线性配对或大整数分解，在量子攻击下存在风险。LaKey利用格密码学（特别是环-LWE假设）来设计DPRF，实现了更小的密钥尺寸和更高的计算效率。文中详细描述了LaKey的协议流程，包括密钥生成、分发、评估和组合步骤，并证明了其在标准模型下的安全性。与已有方案相比，LaKey在通信复杂度和计算开销上均有显著改进，支持动态添加或移除参与方，适用于大规模分布式系统如区块链、物联网和安全多方计算。实验评估展示了在典型参数设置下的性能指标，验证了其实用性。该工作为后量子安全的分布式密钥管理提供了一种可行的轻量级替代方案。

本文提出了一种基于格（lattice）的扩展可撤销签名（Extended Withdrawable Signatures）方案，是对Liu、Susilo和Baek之前工作的扩展。该方案构建于Fiat-Shamir with aborts范式之上，并采用了无提示（no-hint）、全t的Dilithium风格方案作为基础签名，以及一个已有的格上one-out-of-many证明作为环签名层。其核心创新在于通过可声明的环签名（claimable ring signature）实现扩展可撤销性：签名者匿名性由one-out-of-N签名作为黑盒提供（在完全密钥暴露下保持匿名），而确认是签名者的声明，包括一个绑定签名以及一个隐藏索引承诺的开销（该承诺绑定在签名文本中）。与早期草案不同，该方案不公开任何直接泄露签名者的值。本文提供了完整的安全性证明，包括正确性、扩展可撤销性（即匿名直到声明）、内部腐败下的不可伪造性以及声明可靠性。这些安全性归约到决策型模学习带错误（MLWE）问题（承诺隐藏性）、模短整数解（MSIS）问题（承诺绑定性）、one-out-of-N方案的匿名性以及基础签名的EUF-CMA安全性，所有证明均在（量子）随机预言机模型下完成。该工作为后量子密码时代提供了可撤销签名的新构造，适用于需要匿名但允许在特定条件下揭示签名者身份的密码协议。

本文针对 NIST 标准化的后量子签名方案 ML-DSA（基于格）的随机性泄露攻击展开研究。ML-DSA 的安全性依赖于签名随机性和拒绝采样机制，使得签名与私钥统计独立。然而，实际部署中可能因侧信道攻击等方式泄露部分随机性，导致签名泄漏转化为 ILWE（Inhomogeneous Learning With Errors）族问题，进而威胁私钥安全。现有工作主要关注不同泄露模型下构建ILWE实例，而对第二阶段求解器的系统性研究不足，通常采用特定模型的启发式求解器。本文提出统一框架，系统评估三族求解器（包括普通最小二乘OLS、信念传播BP、先验感知离散推断）在泄漏生成的ILWE、FS-ILWE（Fiat-Shamir ILWE）和CILWE（Concealed ILWE）实例上的恢复效率。实验表明，求解器选择对密钥恢复效率影响显著：在FS-ILWE上，先验感知离散推断相比基准方法将信息关系数量降低1-2个数量级；与OLS相比，BP在无噪声设置下减少因子15.4倍至64.9倍，在有噪声设置下减少10.5倍至73.9倍。本文首次对随机性泄露攻击中的求解器进行系统评估，为ML-DSA的安全性分析提供了新的基准。适合密码学家、安全分析师及后量子密码实现者阅读。

随着物联网（IoT）的飞速发展，异构且资源受限的设备之间产生了前所未有的数据交换规模。在这种环境下保证机密性和安全的密钥管理极具挑战性。传统的公钥基础设施需要沉重的证书处理开销，而基于身份加密（IBE）通过直接从设备身份推导公钥，提供了一种轻量级替代方案，因此对IoT部署具有吸引力。然而，IoT设备极易受到侧信道和密钥提取攻击，这促使了前向安全IBE（FS-IBE）的需求——即使当前密钥被泄露，也不会威胁到过去的通信。现有的基于经典困难假设的FS-IBE构造在后量子时代不再安全，而基于格（LWE）的前向安全方案则面临密钥和密文尺寸过大的问题，限制了其在资源受限IoT系统中的应用。本文提出了一种新的基于环格（RLWE）的FS-IBE方案，通过采用最小覆盖机制的陷门委托技术，并构建在二叉树结构上，实现了后量子安全与显著的效率提升。与先前基于LWE的构造相比，本方案在公钥、私钥和密文尺寸上均有缩减，从而更适合实际的IoT环境。实验分析表明，该方案在安全性、密钥更新效率和存储开销之间取得了良好平衡。

该论文提出了一种名为NTRU-v-um的新型全同态加密（FHE）方案，其核心思想是基于NTRU密码系统并采用小模数来构造安全的FHE。传统的NTRU型FHE方案通常需要较大模数以支持同态运算，导致密钥尺寸和计算开销较大。作者通过引入一种新的变种，在保持安全性的同时显著降低了模数大小，从而提升了方案的效率和实用性。论文详细描述了方案的构建过程，包括密钥生成、加密、解密以及同态运算（加法与乘法）的具体算法，并给出了安全性证明，将其归约到标准格问题（如Ring-LWE或NTRU问题的变种）。实验结果表明，与现有同类FHE方案相比，NTRU-v-um在运行时间和密文扩张率方面均有改进，尤其在小模数设置下仍能达到足够的安全强度。该工作为实际部署高效FHE提供了新的候选方案，尤其适合资源受限的环境。本文适合密码学研究人员和需要同态加密应用的安全工程师阅读。

本文提出并实现了首个实用的、轮次最优的基于格的盲签名方案。盲签名是一种基础的密码学原语，允许用户获取消息的签名而不向签名者泄露消息内容，广泛应用于匿名投票、数字货币等场景。此前，基于数论假设（如RSA、离散对数）的盲签名已相当成熟，但在后量子假设下，特别是格上，现有方案要么不实用（签名/密钥过大、效率低），要么仅支持有限次签名查询，要么轮次复杂度高。本研究解决了这些挑战，基于标准格假设（如SIS和LWE问题）构造了一个支持无限次签名查询、轮次最优（即两轮交互）的盲签名协议。作者提供了详细的参数估计和实现结果：在核心SVP硬度为109比特的安全级别下，签名大小约为45KB，签名者、用户和验证者的运行时间都非常小。方法上，他们利用了格上陷门函数、拒绝采样和零知识证明等技术，通过精心设计交互协议实现了轮次最优。实验表明该方案在效率和安全性上达到了实用水平，填补了后量子盲签名领域的空白。适合密码学研究者、安全协议设计者以及需要后量子安全性的应用开发者阅读。

本文系统地探讨了后量子密码架构，特别是基于格密码（如 LWE）的根本局限性。传统观点认为，通过在加密过程中注入人工离散高斯噪声，可以抵御量子计算机的攻击。然而，作者从计算复杂性、信息论热力学、量子纠错和量子学习理论四个相互关联的领域，对这种噪声依赖模型的理论和物理边界进行了深入分析。首先，在算法基础上，作者指出这些框架依赖于暂时的复杂性理论假设，而这些假设可能被未来的量子算法突破。其次，通过将密码机制映射到物理热力学，作者证明故意注入的离散高斯噪声并不等同于信息的永久擦除，因为密码秘密的结构完整性仍保留在密文中。最后，作者论证，利用先进的量子纠错协议和量子学习模型，攻击者可以高效地提取底层的数学内核。因此，尽管基于格的密码学提供了稳健的过渡性替代方案，但将其绝对地归类为无条件后量子安全还为时过早，因为其安全性依赖于暂时的物理瓶颈而非不可逾越的理论界限。该研究对于密码学研究人员和量子安全标准制定者具有重要参考价值。

本文提出了一种名为Ringtail的基于格的后量子阈值签名方案。阈值签名允许将签名密钥分发给ℓ个参与方，其中任意t个参与方可以联合生成签名。现有方案要么需要三轮签名协议（Eurocrypt'24），要么依赖非标准假设（Crypto'24）。Ringtail首次实现了以下理想特性的组合：①签名协议仅需两轮，且第一轮与消息无关，可离线预处理；②具体效率高且可扩展到t≤1024个参与方，对于128位安全性和t=1024，签名大小为13.4KB，在线通信量为10.5KB；③安全性基于标准学习误差（LWE）假设（随机预言机模型）。为了验证实用性，作者在五大洲8个国家进行了首次跨广域网（WAN）的格基阈值签名实验，观察到端到端延迟的绝大部分由网络延迟消耗，证明了轮数优化方案的必要性。该工作对后量子密码标准化（如NIST的征集）具有重要参考价值。