介绍

1979年Shamir在下文提出基于拉格朗日插值多项式的\((r,n)\)秘密共享方案(\(0<r \leq n\))。秘密拥有者通过构建一元多项式将秘密分为\(n\)份,接收方收集大于等于\(r\)份的子秘密即可重构多项式恢复秘密。

方案

\((r,n)\)秘密共享方案分为秘密分享和秘密重构两步:

  • 秘密分享

假设有一个秘密\(M\),取\(r-1\)个随机数\(d_1,d_2,...,d_{r-1}\),构造一个\(r-1\)次一元多项式\(w(x)=M+d_1x+d_2x^2+...+d_{r-1}x^{r-1}\)。

\(x\)取\((1,...,n)\),计算出\(n\)个子秘密\((x,w(x))\),将这\(n\)个子秘密发送给\(n\)个不同的人。

  • 秘密重构

当有不少于\(r\)个不同的子秘密聚在一起时,根据拉格朗日插值,可以唯一插值出一个\(r-1\)次多项式,即:

也可以看作是:\(w(x)=M+d_1x+d_2x^2+...+d_{r-1}x^{r-1}\),另\(x=0\),就可以得到秘密\(M=w(0)\)。

实验

程序来自:https://github.com/apachecn/geeksforgeeks-python-zh/blob/master/docs/implementing-shamirs-secret-sharing-scheme-in-python.md

import random
from decimal import Decimal FIELD_SIZE = 10**5 # GF域大小 def reconstruct_secret(shares):
"""
Combines individual shares (points on graph)
using Lagranges interpolation. `shares` is a list of points (x, y) belonging to a
polynomial with a constant of our key.
"""
sums = 0 for j, share_j in enumerate(shares):
xj, yj = share_j
prod = Decimal(1) for i, share_i in enumerate(shares):
xi, _ = share_i
if i != j:
prod *= Decimal(Decimal(xi)/(xi-xj)) prod *= yj
sums += Decimal(prod) return int(round(Decimal(sums), 0)) def polynom(x, coefficients):
"""
This generates a single point on the graph of given polynomial
in `x`. The polynomial is given by the list of `coefficients`.
"""
point = 0
# Loop through reversed list, so that indices from enumerate match the
# actual coefficient indices
for coefficient_index, coefficient_value in enumerate(coefficients[::-1]):
point += x ** coefficient_index * coefficient_value
return point def coeff(t, secret):
"""
Randomly generate a list of coefficients for a polynomial with
degree of `t` - 1, whose constant is `secret`. For example with a 3rd degree coefficient like this:
3x^3 + 4x^2 + 18x + 554 554 is the secret, and the polynomial degree + 1 is
how many points are needed to recover this secret.
(in this case it's 4 points).
"""
coeff = [random.randrange(0, FIELD_SIZE) for _ in range(t - 1)]
coeff.append(secret)
return coeff def generate_shares(n, m, secret):
"""
Split given `secret` into `n` shares with minimum threshold
of `m` shares to recover this `secret`, using SSS algorithm.
"""
coefficients = coeff(m, secret)
shares = [] for i in range(1, n+1):
x = random.randrange(1, FIELD_SIZE)
shares.append((x, polynom(x, coefficients))) return shares # Driver code
if __name__ == '__main__': # (3,5) sharing scheme
t, n = 3, 5
secret = 1234
print(f'Original Secret: {secret}') # Phase I: Generation of shares
shares = generate_shares(n, t, secret)
print(f'Shares: {", ".join(str(share) for share in shares)}') # Phase II: Secret Reconstruction
# Picking t shares randomly for
# reconstruction
pool = random.sample(shares, t)
print(f'Combining shares: {", ".join(str(share) for share in pool)}')
print(f'Reconstructed secret: {reconstruct_secret(pool)}') ## 输出
Original Secret: 1234
Shares: (85479, 169064248999330), (64655, 96725154480594), (47701, 52649409201294), (99941, 231110282437614), (93923, 204115595277642)
Combining shares: (47701, 52649409201294), (64655, 96725154480594), (99941, 231110282437614)
Reconstructed secret: 1234

总结

秘密共享方案广泛应用于要求信任分布式而不是集中式的密码系统中。使用秘密共享的真实场景的突出例子包括:

  • 基于阈值的比特币签名
  • 安全多方计算
  • 具有多方计算的私有机器学习
  • 密码管理

学习shamir秘密分享的更多相关文章

  1. Shamir秘密共享方案 (Python)

    Shamir's Secret Sharing scheme is an important cryptographic algorithm that allows private informati ...

  2. PMBOK 学习与实践分享视频

    本系列为自己在学习PMBOK时进行的总结与分享,每一节主要包括两部分: 对PMBOK本身的一个结构笔记和讲解. 对自己项目管理工作的一个总结和思考. PMBOK 学习与实践分享视频内容清单 人力资源管 ...

  3. TreeGrid 控件集 :delphi 学习群 ---- 166637277 (Delphi学习交流与分享)

    delphi 学习群: 166637277  (Delphi学习交流与分享). 群主QQ: 1936431438 TreeGrid 控件集 收集: 1.https://www.lmd.de/produ ...

  4. 一份最中肯的Java学习路线+资源分享(拒绝傻逼式分享)

    这是一篇针对Java初学者,或者说在Java学习路线上出了一些问题(不知道该学什么.不知道整体的学习路线是什么样的) 第一步:Java基础(一个月左右) 推荐视频: 下面的是黑马内部视频,我比较推荐的 ...

  5. SQL Server 学习博客分享列表(应用式学习 + 深入理解)

    SQL Server 学习博客分享列表(应用式学习 + 深入理解) 转自:https://blog.csdn.net/tianjing0805/article/details/75047574 SQL ...

  6. JS的学习体会与分享

    最近在学习js这门计算机网络的新知识.相比与之前所学习的html和css这两门编程语言,js 还是有很多的不同之处,它相比于前两门知识还是有一定的难度和逻辑性的.今天跟大家分享一篇文章,希望能从中获得 ...

  7. python基础系列教程,数学基础系列教程,数据分析系列教程,神经网络系列教程,深度学习系列视频教程分享交流

    大家好,我是一个技术爱好者,目前对大数据人工智能很是痴迷,虽然学历只有高中,目前正在大踏步的向着人工智能狂奔,如果你也想学习,那就来吧 我的学习进度python基础(Numpy,pandas,matp ...

  8. 《PHP框架Laravel学习》系列分享专栏

    <PHP框架Laravel学习>已整理成PDF文档,点击可直接下载至本地查阅https://www.webfalse.com/read/201735.html 文章 Laravel教程:l ...

  9. 史诗级Java/JavaWeb学习资源免费分享

    黑马内部视频+相关配套学习资料 Java Spring 技术栈构建前后台团购网站 Java SSM开发大众点评后端 欢迎关注微信公众号:Java面试通关手册 回复关键词: "资源分享第一波& ...

  10. 怎样学习webpack - 走心分享

    很多朋友可能都知道webpack,也见过webpack的代码,但是不明白里面一坨一坨的东西是什么意思,到底有什么用处!我们每个人学习一个新东西可能都会有这个过程,但是我个人觉得webpack可能是最混 ...

随机推荐

  1. 题解:CF687C The Values You Can Make

    CF687C The Values You Can Make 题解 题目翻译感觉不明不白的(至少我看了几遍没看懂),这里给个较为清晰的题面. 题目描述 给你 \(n\) 个硬币,第 \(i\) 个硬币 ...

  2. 2022年3月(202203)小米路由R3G(3G)刷openwrt和padavan的总结

    本篇文章是本人这2天刷小米路由R3G的记录,中间可能有很多错误,欢迎留言指出. 1.千万别断电 2.刷机的时候要多等待 小米路由很多型号有着很强的可玩性,128M以上的ROM,256M以上的内存,R3 ...

  3. 为政务单位免费提供IP地址https证书—JoySSL

    JoySSL作为知名的证书颁发机构(CA),确实为政务单位提供了IP地址HTTPS证书的免费测试证书服务.以下是对此服务的详细介绍: 一.证书类型与特点 证书类型:JoySSL为政务单位提供了专为IP ...

  4. Think in Java之构造器的真正调用顺序

    构造器是OOP的重要组成部分,很多人认为它很容易.只不过是new了一个对象而已.而think in java的作者却告诉我们,其实这并不容易.先看下面这个例子.在你没看结果之前,你觉得你的答案是对的么 ...

  5. vue2-路由Router

    ​ Vue 中的路由用于实现单页应用(SPA)中的页面导航.它允许你在不刷新整个页面的情况下,根据不同的 URL 路径显示不同的组件,提供了类似于多页面应用的用户体验.例如,在一个电商应用中,可以通过 ...

  6. Redis应用—3.在购物车里的应用

    大纲 1.社区电商购物车的读多写多场景分析 2.购物车的复杂缓存与异步落库(Sorted Set + Hash -> hPut + zadd) 3.购物车异步落库与完整加入流程(缓存雪崩 + M ...

  7. 适配器模式应用~获取IP地址时想起了适配器

    获取IP地址信息时,一般我们需要一个HttpServletRequest对象,然后从请求头里获取x-forwarded-for的值,而当我们使用dubbo+netty开发rest接口时,如果希望获取I ...

  8. vue3 学习笔记(不断更新中...)(2024.11.13)

    组合式API setup() 11 响应式API ref ref 用于创建响应式数据(通常用来定义 基本类型数据) 在JavaScript代码中,需要使用 .value 来操作数据 let count ...

  9. 实用干货分享(4)- 分布式金融PaaS容器化部署实战

    ​ ​编辑 一.学习链接 http://www.itmuch.com/docker/00-docker-lession-index/ 二.安装步骤 sudo yum install -y yum-ut ...

  10. 【Python】【Flask】【字符串索引】计算人民币与美元的相互计算

    目录 简介 Python Code 导包 设置首页 计算的接口 问题0:设置请求方式 问题1:关于接收数据可能存在的问题 问题2:返回结果 启动 完整代码 HTML Code 问题分析 分析:获取下拉 ...