面向网络切片的无证书切换认证与密钥协商协议

为解决网络切片片间切换协议匿名性较差、认证过程复杂和通用性较低等问题，提出了一种基于无证书的高效通用安全切换认证与密钥协商协议。基于无证书机制的密钥协商协议能够解决传统公钥基础设施的证书存储与密钥管理等问题，在保证安全性前提下，能够有效地提高切换认证效率。所提协议通过引入用户伪身份和切片身份标识符实现对用户和网络切片的隐私保护；针对不同服务类型的网络切片，在用户与切片服务提供商之间引入边缘控制器辅助片间切换过程，确保合法用户在切换过程中实现快速通用的身份认证。仿真实验表明，所提协议在提高片间切换认证效率的同时实现了安全、通用的切换过程。     

具有用户匿名性的移动IP注册协议

为了解决移动IP注册过程中的匿名认证问题,提出了一个具有用户匿名性的移动IP注册协议．移动用户通过对家乡代理的身份和新建立的Diffie-Hellman 密钥进行Hash运算,并把该Hash值与移动用户的真实身份进行异或,来构造注册请求消息中的临时身份标识符; 家乡代理把接收到的临时身份标识符和重新计算的Hash值进行异或可以得出移动用户的真实身份;每次注册请求消息中的临时身份标识符都不断变化,从而实现了用户身份的匿名性和位置移动的不可跟踪性．理论分析结果表明,该协议不仅实现了移动实体的认证,而且具有很强的匿名性;与彭华熹、冯登国提出的匿名无线认证协议比较,该协议减少了在移动用户端的运算负荷和时间．     

基于SMS的移动环境中的高效服务访问认证协议

为了实现移动环境中各种应用服务的安全性,提出了一种移动环境中的分布式服务访问认证协议.该协议基于短消息服务的普遍性,使用短消息服务承载认证消息,实现了多用户和多服务间的双向实体认证,移动终端仅需向应用服务器发送1条短消息就能完成认证过程,通信开销少,用户操作简便,支持不同信任域间的跨域服务访问认证;采用混合密码体制,利用智能卡实现了用户安全管理,哈希链机制的使用减少了系统再认证的开销,认证中心只需参与首次认证和密钥协商过程,不会形成系统瓶颈;提供了用户匿名性、抗抵赖性等安全性措施.     

匿名鉴别的移动IP注册协议

为了解决移动IP注册过程中的用户匿名鉴别问题,提出了一个匿名鉴别的移动IP注册协议.移动用户采用Diffie-Hellman 密钥交换机制产生与家乡代理共享的动态会话密钥,并用它加密移动用户的真实身份,来构造注册请求消息中的临时身份标识符;家乡代理接收到临时身份标识符并进行解密得到移动用户的真实身份.由于每次注册请求消息中的临时身份标识符都不相同,从而实现了用户身份的匿名性和位置移动的不可跟踪性.该协议由公钥密码体制和共享密钥密码体制相结合来实现移动实体的鉴别.理论分析结果表明,该协议不仅实现了移动实体的鉴别,而且具有很强的匿名性;与彭华熹、冯登国提出的匿名无线认证协议比较,该协议减少了在移动用户端的运算负荷和时间.     

异构传感器网络的用户认证和密钥协商协议研究

物联网应用的安全和隐私保护问题是制约其进一步发展的关键因素,该文针对物联网中外部用户需要直接访问传感器节点获得信息的应用需求,基于异构传感器网络设计一个用户认证和密钥协商协议,保证信息传输的安全。协议在实现对所有参与者身份认证的同时,完成了用户和传感器节点之间的密钥协商。最后,该文从安全性和执行效率两个方面对所设计协议进行分析、比较,结果显示所设计协议是安全、高效的。     

基于安全评估的信任模型研究

口令认证密钥交换协议允许参与者通过一个低熵的共享口令在不安全的网络上进行相互认证并建立安全的会话密钥。文章在非对称“PKI模型”下基于卡梅隆函数提出了一个两方的口令认证密钥交换协议,并且在下证明了协议的安全性。用户和服务器利用卡梅隆函数计算出一个双方共享的秘密值来加强认证,通过两轮交互实现了用户和服务器之间的双向认证。与同类的协议相比,本文中的协议在增加少量计算量的条件下减少了通信轮数,因此特别适用于无线网络环境。     

认证群密钥协商协议的安全性分析与改进

对Tseng协议构造了一种有效的中间人伪造攻击,敌手可以成功获得群会话密钥,因此Tseng协议不满足密钥认证性。然后基于Tseng协议的安全缺陷,提出改进协议,并进行安全性分析和性能分析。改进协议实现了通信节点之间的双向认证,不但满足前向安全性、密钥认证性,还能有效抵抗被动攻击和中间人伪造攻击。改进协议中的低能量节点计算出会话密钥的时间只需2.03s,高能量节点的计算时间仅为原协议的1/2,并且通信开销减小了40%,更适用于能量受限,带宽受限的移动通信系统。     

基于ECC的SIP身份认证密钥协商协议

为在SIP认证协议中实现用户匿名性并提高协议的安全性能，将挑战/应答机制、椭圆曲线密码技术和口令认证相结合，提出一种新的匿名SIP认证协议。协议仅使用少量的椭圆曲线点乘运算，既保障认证的安全性又有效降低了整体运算量。协议在认证过程中引入高熵随机数，认证双方使用挑战/应答机制的三次握手实现双向认证，同时协商生成后续会话所需密钥。通过对协议的BAN逻辑分析和多种已知攻击的非形式化分析，证明该协议具有较高的安全性能。经与相关协议的效率比较，协议认证过程所需的运算量更小。     

新的移动环境下两轮群组密钥协商协议

随着互联网技术的不断进步,越来越多的领域对群组应用有着大量需求,如电视电话会议、实时信息服务、网络游戏等。无线网络的日渐发展和移动设备的广泛普及,使得人们对群组通信的要求更上一级。如何使得用户在开放的网络环境中生成一个共同的安全的组密钥成为学者们研究的一个热点问题。针对非平衡无线网络环境,首先提出一个新的安全模型,模拟现实环境中敌手通过侧信道攻击等方法得到内存中哈希值的情况或者预计算中哈希函数值保存不当而泄漏的情况,赋予敌手查询临时哈希值的能力;其次,提出了一个新的两轮群组密钥协商协议;最后,在随机预言模型中对该协议进行安全性分析。由于敌手被赋予了更强的能力,新协议较其它同类协议也具有更高的安全性。     

一种分层无线传感网的匿名双因素用户认证协议

用户认证协议(User Authentication Protocol,UAP)可以确保访问用户的合法性与传感器节点感知信息的接入安全,是保障无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)应用安全的一项重要机制。现有用户认证协议(Fan协议)存在各种安全缺陷,易遭受多种网络安全攻击,尤其是无法有效抵御节点妥协攻击、口令猜测攻击、内部特权攻击等,也不支持用户的匿名性,无法保障用户的隐私。针对这些安全挑战,提出了一种分层无线传感网的匿名双因素用户认证协议(Anonymous Two-factor User Authentication Protocol,AT-UAP),该协议在注册阶段以哈希隐藏方式传输口令,提高了口令传输的安全性；增大网关节点秘密参数与用户的相关性,实现了秘密参数的唯一性；在认证阶段,增大会话密钥与系统时间和用户的关联性,实现会话密钥的唯一性和动态性；引入口令更新机制,用户可以在不联系簇头节点的情况下,自由更新口令,保障了口令的新鲜性。逻辑分析与仿真结果表明,与Fan协议相比,AT-UAP协议在仅增加少量计算开销的基础上,不仅可以防御节点妥协攻击、口令猜测攻击和内部特权攻击,而且实现了用户匿名性；与Nam协议、He-Kumar协议、以及Mir协议相比,AT-UAP协议采用了哈希函数、级联操作和异或操作等轻量级安全操作,减少了传感器节点计算开销,优化了传感器节点向网关节点的注册流程,综合性能优于上面提到的三种用户认证协议。因此,AT-UAP协议不但适用于资源受限的传感器节点,而且显著提高了无线传感网安全性。     

基于安全多方计算的车载网隐私保护机制

为了解决当前车载网隐私保护机制的安全性和效率问题,基于安全多方计算理论和匿名认证协议,提出了一种新的车载网节点隐私保护方案.该方案利用线性方程组的求解理论,采用安全高效的茫然传输机制,避开了传统的计算复杂的公钥密码算法.对方案的安全性和效率分析的结果表明,新方案不仅能够解决车载网中发送者隐私、接收者隐私、匿名性、共谋攻击、重放攻击等多种安全问题,而且认证效率也得到了有效提高,在计算性能受限的物联网环境中,具有理论和应用价值.     

基于动态ID的远程用户交互认证方案

讨论了文献[13]提出的一个基于身份加密的智能卡认证方案,指出其不能抵抗智能卡丢失攻击、内部攻击和冒充攻击等,且不具备用户匿名性和前向安全性,在临时会话密钥协商和智能卡撤销操作上也存在缺陷。通过引入椭圆曲线公钥密码技术和注册随机因子,提出了一个基于动态ID的远程用户交互认证方案并对其进行分析。结果表明,新方案弥补了原方案的不足,且具有较高的效率。     

无线网络匿名身份认证方案的设计

提出一种无线网络的匿名身份认证方案,利用双线性对、哈希函数和对称加密算法等内容实现移动用户的匿名身份认证问题,并从性能和安全性两个方面对方案进行了分析.分析表明,该方案安全有效,实现了移动用户的匿名身份认证,也实现了对象间的双向认证,因此该方案能满足无线网络通信环境的需求.     

基于身份盲签名的无线Mesh网络匿名切换认证方案

无线Mesh网络客户端的强移动性使得其需要在无线Mesh路由器之间进行频繁切换。为了解决当前无线Mesh网络中的切换认证方案无法同时实现高效率和高隐私保护的问题,利用密码学中的基于身份盲签名的思想,提出了一种具有隐私保护的高效的无线Mesh网络匿名切换认证方案。首先,无线Mesh路由器向认证服务器发送自己的身份标识获取用于生成用户假名时所使用的公私钥对。其次,无线Mesh客户端通过向无线Mesh路由器发送盲消息请求切换认证过程中所需要的假名。最后,无线Mesh客户端向目标路由器发送预先获取的假名完成切换认证。一方面,本方案利用基于身份的密码技术,有效地减少了整个网络系统由于传统公钥证书的生成、管理、撤销所产生的消耗。另一方面,本方案通过盲签名技术,使得客户端只需使用提前获得的假名进行切换认证,在实现对用户的真实身份信息与运动轨迹保密的同时,能有效地对客户端的数据隐私进行保护。安全分析表明该方案满足双向认证、匿名性、可撤销性和抵抗攻击性等安全要求;性能分析表明,本方案中无复杂的双线性对运算,而且仅需两次握手就能实现切换认证过程。与其他方案相比较,能有效地降低通信代价并减少计算次数,进而减轻认证服务器的负载以及提高认证效率。     

基于相似轨迹替代查询的位置隐私保护方案研究

针对基于位置服务中移动终端用户位置隐私泄露问题,提出了一个基于相似轨迹替代查询的位置隐私保护方案.该方案在基于位置服务请求的用户及候选者身份匿名化的基础上,采用相似轨迹函数挑选出一定时间间隔内和用户轨迹相似度最高的候选者;然后由该时刻所挑选出的候选者替代用户发起位置服务请求,从而实现用户身份、查询和轨迹的隐私性保护.通过安全性分析,该方案满足匿名性、不可伪造性、以及抵抗连续查询服务追踪攻击等安全特性.仿真实验结果表明,本方案有效提高了最优候选者轨迹相似度以及最优候选者挑选效率.     

匿名双向认证与密钥协商新协议

分析了一种新的匿名双向认证与密钥协商协议,它使移动网络向用户提供匿名服务,访问网络与非法窃听者无法获知用户的身份信息,保证了用户身份、所在位置和行踪信息的机密性。该协议可以实现通信双方的相互认证,产生的会话密钥对通信双方是公正的。协议将双钥体制和单钥体制有机的结合起来,结构简单,安全高效。     

宽带移动网络的分等级安全体系架构设计

从用户数据的集中管理机制、异构无线接入网络的访问机制等方面分析、评估了新型移动网络架构的脆弱性以及对终端和网络带来的安全威胁。并基于此提出了分等级设计思想,设计了宽带移动网络的分等级安全体系架构,从而为不同的用户、不同的业务需求提供不同的安全级别。