可认证的无证书密钥协商协议

无证书公钥密码体制能有效地克服基于身份密码体制中密钥托管的限制,结合基于身份密码体制和可认证密钥协商的优点,提出了一个新的可认证无证书密钥协商协议。经过分析,该协议不仅满足一般密钥协商的安全特性,而且与已有的密钥协商相比,具有更少的对数运算。     

基于椭圆曲线密码体制的可认证的密钥协商设计与分析

椭圆曲线密码体制以其密钥短、安全强度高、速度快等优越性被广泛用于进行构建数字签名和用户身份认证方案.同样,它也可以用来构建密钥交换协议.Diffie-Hellman密钥协商协议对来自中间人的攻击是脆弱的.基于椭圆曲线离散对数难解性, 利用椭圆曲线密码体制的数字签名方案,提出了基于身份认证的密钥协商协议.该协议提供身份认证、密钥确认、完美前向安全性, 并能够防止中间人攻击.     

标准模型下基于身份的认证密钥协商协议

由于在现实世界中无法实现随机预言模型,标准模型下可证安全的高效密码协议成为近年来的研究热点.现有的标准模型下可证安全的基于身份的认证密钥协商协议,要么以未经安全性证明的基于身份的加密方案为基础设计密钥协商协议,无法保证所提出密钥协商协议的安全性;要么在弱的安全模型中设计密钥协商协议,导致协议的安全性差.采用MTI协议族的思想,基于判定性q-ABDHE假设和判定性BDH假设,设计了一个新的基于身份的认证密钥协商协议IBAKA,并第1次在标准模型下证明该协议是eCK安全的.与现有的标准模型下基于身份的密钥协商协议相比,IBAKA协议的计算效率、通信效率等方面性能优越.     

基于无证书的两方认证密钥协商协议

两方认证密钥协商协议的设计主要基于传统公钥密码体制和基于身份的公钥密码体制.基于无证书的认证密钥协商方案避免了基于传统公钥证书方案存在的身份管理复杂性,同时也消除了基于身份方案中所固有的密钥托管问题.Park等人在2007年提出了选择身份安全模型下抗选择明文攻击(IND-sID-CPA)的无证书加密方案,在该方案的启发下提出了基于无证书体制的两方认证密钥协商方案,并与其他方案进行了安全性和有效性比较.该方案满足目前已知的绝大多数安全属性要求,特别是完美前向安全性,PKG前向安全性,已知会话相关临时秘密信息安全性以及无密钥托管等安全特性,同时保持了良好的计算效率.     

基于身份和三叉树的可认证群密钥协商方案

将基于身份的密码机制和三叉树引入到群密钥协商中,提出了一种高效的基于身份的可认证的群密钥协商方案。该方案不依赖数字证书提供认证,计算开销降低到O(log3n)。群长期密钥的引入以及群密钥中长期密钥和临时密钥的结合,使得该方案提供了密钥独立、完善前向保密和隐含密钥认证等安全属性。文章的设计思想可以作为把可认证的两方和三方密钥协商协议扩展到多方的一种通用方法。     

无线自组网中有效的证密钥协商方案

在Diffie-Hellman密钥交换算法和基于身份的密码体制基础上,提出一种适用于无线自组网的认证密钥协商方案。该方案利用分布的多项式秘密共享的思想,实现PKG分布化和网络中节点公私钥的生成。通过随机数认证和基于身份的签名以及DH密钥协商算法实现认证密钥协商。该方案II3E与DH算法相结合,具有基于身份的密码体制低存储量和通信量的优点,同时认证密钥协商后的通信均可采用对称密码算法来有效降低计算量,节省网络资源。理论分析证明本方案是安全的。     

一个前向安全的基于签密的密钥协商协议*

安全有效地传递信息是计算机安全通信研究领域的主要目标。借鉴Zheng和张串绒将签密技术运用到密钥协商协议中的思想,利用基于身份的签密方案,提出一种具有前向安全性的密钥协商协议。该协议在具有基于身份的公钥密码体制特点的同时,又拥有签密技术的优点。与已有的方案相比,该密钥协商协议除了具有机密性、认证性、还具有前向安全性的特点。     

一种轻量级基于证书的认证密钥协商方案

认证密钥协议对于在公共网络上安全通信至关重要,它使通信方能够在恶意攻击者当前安全地设置共享会话密钥.基于证书的密码学(CBC)很好地解决了传统公钥密码体制中的证书撤销问题、基于身份的密码体制中的密钥托管问题和无证书密码体制中安全信道建立困难问题.现有的基于证书认证密钥协商方案大多都采用了昂贵的双线性配对,不适合计算资源有限的移动设备.本文设计了一种轻量级的基于证书的AKA协议,该协议用假名技术实现用户身份匿名.该协议提供了前向保密,抵抗中间人攻击,重放攻击等安全性分析.与以往基于证书的AKA协议相比,该协议在计算效率上具有明显的优势.     

一种无证书认证密钥协商协议的分析与改进*

研究无证书公钥密码系统中两方认证密钥协商协议问题。对Liu xu的无证书两方认证密钥协商协议进行安全性分析,指出该方案不具有强安全性。该方案不能抵抗密钥泄露伪装攻击和临时私钥泄露攻击。分析了方案不安全的原因,在此基础上提出一个改进的方案来修正Liu xu的方案。因此,设计看似安全的无证书两方认证密钥协商协议并不困难,但要给出协议的安全性证明并不容易。     

移动通信系统中的认证与密钥协商协议

提出了一种新的身份认证与密钥协商协议，该协议可以实现通信双方的相互认证，并通过协商产生安全的会话密钥。协议将对称密码体制和非对称密码体制有机地结合起来，非对称密码体制采用密钥比特少且安全性高的椭圆曲线密码体制。经过性能分析，该协议安全、有效，比较适合在移动通信系统中使用。     

一种新的基于双线性配对的移动Ad hoc网络组密钥协商方案

针对移动Ad hoc网络环境中的安全组播通信需求,如何实现具有较低开销同时又足够安全高效的组密钥管理方案一直是个备受关注的问题。通过引入椭圆曲线密码体制的双线性配对,提出一种新的高效的可认证分布式组密钥管理方案。进一步,基于BCDHP(bilinear computational Diffie-Hellman problem)和BDLP(bilinear discrete logarithm problem)假设证明该方案是安全的,能够有效地抵抗假冒攻击和同谋破解攻击。该方案具备完美的前向隐私性和后向隐私性,保证安全组通信中组成员的公平性。与其它方案相比,该方案仅需1轮即可完成组密钥的协商,存储开销、通信开销和计算开销都比较小,非常适合于资源有限的移动Ad hoc网络。     

Authenticated asymmetric group key agreement based on certificateless cryptosystem

A recent primitive known as asymmetric group key agreement (AGKA) allows a group of users to negotiate a common encryption key which is accessible to any entities and corresponds to different decryption keys, each of which is only computable by one group member. This concept makes it easy to construct distributed and one-round group key agreement protocols. However, this existing instantiation depends on public key infrastructure (PKI) associated with certificate management, or it is only secure against passive adversaries. This paper addresses this concern by designing a certificateless authenticated AGKA scheme, which does not require certificates to guarantee the authenticity of public keys yet avoids the inherent escrow problem of identity-based cryptosystems. Using simple binding techniques, the proposed scheme can be raised to the same trust level as that using the traditional PKI. We show that the proposed protocol is secure provided that the underlying k-bilinear Diffie–Hellman exponent problem is hard.     

自认证公钥的无线传感器网络密钥协商协议

自认证公钥密码不需要证书管理,不存在密钥托管问题,非常适用于资源受限的无线传感器网络.但现有的自认证公钥传感网密钥协商协议存在安全性低和能量消耗大的缺点.首先分析并指出Yoon等人提出的协议不能抵抗密钥泄漏伪装攻击;然后采用MTI协议族的"隐式认证"的思想,基于椭圆曲线Diffie-Hellman假设,设计了一个新的基于自认证公钥体制的认证密钥协商协议WSN-AKA.该协议是第1个可证明安全的传感器网络自认证公钥体制密钥协商协议.与现有协议相比,该协议不仅安全性更高,而且因其密钥协商只需两次消息传递,其通信效率也最高而能耗最少.     

改进的双方密钥协商协议

双方认证密钥协商是生成会话密钥的重要手段。分析了赵建杰等于2011年提出的一个可证明安全的双方认证密钥协商协议,指出如果敌手持有原协议的长期私钥,协议是不安全的。提出一种改进的协议,新协议将影响安全性的公开参数保护起来,避免了长期私钥的泄露,并对新协议的安全性和计算量进行了讨论。分析结果表明,新协议在减少计算量的前提下实现了协议双方的安全密钥协商。     

独立网络中新的双方密钥协商协议

现有的密钥协商协议大多研究同一密钥生成中心(KGC)下的安全会话,即参与者的参数都由同一KGC提供。为了实现处于不同KGC中的参与者的安全会话,采用椭圆曲线设计方案提出了一种新的基于身份的双方认证密钥协商协议,新协议实现了两个具有独立参数的KGC中参与者的安全密钥协商。还利用改进的Blake-Wilson模型对新协议的安全性进行了严格的形式化证明。通过分析表明该新协议不但具有足够的安全性,而且还具备计算量小、效率高的特点,因而,可用于对能耗要求高的轻量级设备中。     

有门限可认证的多重秘密密钥协商方案

密钥管理是信息安全中的一个重要领域，密钥协商是密钥管理中的一个重要方面。基于线性码理论给出了一个计算安全的有门限可认证的多重秘密密钥协商方案。该方案使得参与者可以协商秘密密钥，而不用基于离散对数假设。参与秘密密钥协商的参与者组成的集合必须满足门限要求才能进行秘密密钥协商；同时协商的秘密密钥具有多重性，即进行一次秘密协商，可产生出多个秘密密钥。该方案基于线性码理论，可以进行验证，具有认证功能，能够防止第三方攻击。     

Two ID-based authenticated schemes with key agreement for mobile environments

With the rapid development of electronic commerce transactions on mobile devices, achieving secure communications between communication parties is an important issue. The typical solutions are authenticated key agreement protocols, designed to efficiently implement secure channels for two or more parties communicating via a public network by providing them with a shared secret key, called a session key. In this paper, we propose two key agreement schemes based on elliptic curve cryptosystems suited for mobile environments. The first one is an identity-based remote mutual authentication with key agreement scheme, and it is used to establish a session key between the client and the server. In the second one, we extend the proposed two-party authentication key exchange scheme to develop an efficient three-party authenticated key agreement scheme for establishing a session key between two users with the help of a trusted server. Both our proposed schemes achieve efficiency, practicability, simplicity, and strong notions of security.     

Escrowable identity-based authenticated key agreement protocol with strong security

Escrowable identity-based authenticated key agreement protocols are welcome in certain closed groups applications, where audit trail is a legal requirement. In this paper, we present a strongly secure one-round escrowable identity-based two-party authenticated key agreement protocol, which captures all basic desirable security properties including perfect forward secrecy, ephemeral secrets reveal resistance and so on, and is provably secure in the extended Canetti–Krawczyk (eCK) model. We show that the security of the protocol can be reduced to the standard computational bilinear Diffie–Hellman assumption in the random oracle model. Assuming that no adversary can obtain the master private key for the escrow mode, our scheme is secure as long as each party has at least one uncompromised secret. To the best of our knowledge, our scheme is the first escrowable identity-based authenticated key agreement protocol provably secure in the eCK model.     

新的单轮无证书群认证密钥协商协议

群认证密钥协商协议可以使多个参与者在公开信道中建立会话密钥。提出了一种高效的基于PKC的无证书群认证密钥协商协议,由于采用了无证书机制,简化了基于证书的协议中复杂的证书管理问题,同时也解决了基于身份的协议中密钥托管问题。还对新协议进行了严格的形式化证明和计算量的横向比较,结果显示,新协议是安全且高效的。     

增强型相互认证密钥协商方案

传统用于保护用户密钥隐私的相互认证方案不能有效抵抗重放攻击与DOS攻击。为此,将安全单向哈希函数和椭圆曲线上的离散对数难问题相结合,提出一种基于智能卡的相互认证方案。该方案通过引入时间戳及时延限制,能有效抵抗重放攻击,并减轻DOS攻击。相比于其他同类方案,该方案的移动用户端减少2次点的加法运算,提高用户端的计算效率。分析结果表明,该方案是安全有效的。