本文深入探討許多基於公開金鑰密碼和通行碼的密文運算方案。首先第一個主題是「公開金鑰密碼」,從其基本架構和安全定義開始,透過文獻探討逐步地討論公開金鑰密碼學的各項特性、以及討論公開金鑰密碼中兩個常見的密文運算:同態加密系統和可交換性加密系統。同態運算是針對同一把公鑰加密的不同密文間的運算:兩個以同一把公鑰加密的密文可以在不解密的前提下進行運算,進而成為另一個合法密文。這個密文運算的結果等同於兩個明文做運算後再以該公鑰加密。可交換性加密系統是一個容許重複的加密系統:已用甲方公鑰加密的密文可以再度用乙方公鑰再加密,進而之成一個多收件者的密文。第一個主題圍繞著這兩個密文運算的技巧討論相關的加密方案。接下來第二個研究的的主題是「基於公開金鑰密碼之密文相等性驗證」,「密文相等性驗證」是密文運算中一個基礎但重要的功能,經授權的測試者可以在不解密密文的前提下,驗證兩個加密後的訊息是否相等。此外,除了相等或不相等之外,測試者無法得知密文中的其他訊息。「基於公開金鑰密碼之密文相等性驗證」相當於在「公開金鑰密碼」的基礎上,再加上「授權」和「密文相等性驗證」的功能。其中「授權」的範圍和「授權」的設計,直接影響到該方案的實用性及安全性,本文提出三個關於「授權」的主題:「單一密文授權」、「相容性授權」和「語意安全授權」。第三個研究主題是「 可搜尋式加密系統」, 常被應用於以下情境:使用者一個檔案及數個「關鍵字」進行加密,然後儲存在雲端伺服器上。當使用者想要對加密檔案進行關鍵字搜尋時,他可以自訂幾個想搜尋的「關鍵字」並對雲端伺服器發出搜尋要求。在收到搜尋要求後,雖然關鍵字都是加密儲存,仍可利用「可搜尋式加密」技巧將符合關鍵字搜尋的檔案傳回給收件者。整個過程中檔案和關鍵字都被加密保護,伺服器無法得知其儲存及...