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作者：李子臣;吴庆豪;宋佳烁;彭海朋;
单位：北京印刷学院信息工程学院;北京邮电大学网络空间安全学院;
摘要：随着量子计算机的快速发展，后量子密码逐渐成为密码学研究热点。目的 为了避免矩阵NTRU和NTRU一样出现解密失败的情况，对Matrix NTRU算法进行优化。方法 根据同余密码算法对参数空间约束的方法，提出一种矩阵NTRU密码体制参数空间的优化选择方法。该方法重新定义参数空间，精确优化参数选择，通过对原有参数空间进行压缩，将矩阵元素的运算控制在一定范围内，避免因为模越界而解密失败的情况。结果 理论分析表明，优化后的矩阵NTRU算法可以避免加解密失败的情况。为检测优化后的矩阵NTRU性能，对改进后的矩阵NTRU和NTRU2种密码算法在密钥和明文安全性、密钥长度、密文扩展、加解密速度方面进行对比分析。选取合适d值，优化后的矩阵NTRU算法的信息与密钥的安全性大于NTRU算法的信息与密钥安全性的数倍，而公钥长度、私钥长度和密文扩展与NTRU方案相同。优化矩阵NTRU算法的加解密速度是NTRU算法的n倍。最后通过实验进一步验证了优化后的矩阵NTRU效率，加解密速度与理论分析相符。结论 优化参数后的矩阵NTRU具有加解密正确、高效等特点。
关键词：矩阵NTRU;;解密失败;;矩阵环;;后量子密码
基金资助：国家自然科学基金资助项目（61370188）;; 北京市教委科研计划项目（KM202010015009,KM202110015004,KM2023-10015002）;; 北京印刷学院博士启动金资助项目（27170120003/020,27170122006）;北京印刷学院科研创新团队项目（Eb202101）;北京印刷学院校内学科建设项目（21090121021）;北京印刷学院重点教改项目（22150121033/009）;北京印刷学院科研基础研究一般项目（Ec202201）;; 北京市高等教育
