物联网移动RFID系统匿名访问控制认证密钥交换协议

针对物联网移动RFID系统标签隐私信息的访问控制以及用户身份隐私保护问题,本文采用身份加密和属性加密相结合的方法,建立了IB-AB-eCK安全模型,设计了基于身份及属性的认证密钥交换协议IB-AB-AKE。基于IB-AB-AKE协议,提出了移动RFID手机与信息服务器之间认证密钥交换协议,实现了在保护移动RFID手机用户身份隐私的同时,根据标签所有者定制的访问控制策略进行标签信息的访问控制认证和会话密钥交换,防止了隐私信息被非法访问。分析表明,IB-AB-AKE协议在IB-AB-eCK模型下是安全的,且在通信次数、通信量及计算量方面具有优势。      

可证安全的基于属性密钥交换

分析了密钥交换协议的特点,提出了一种基于属性的密钥交换协议,能够更灵活地控制不同用户参与密钥交换的权限,该协议基于Sahai-Waters ABE体制,只需要一轮消息通信。研究了密钥交换协议的安全需求,应用＂敌手-挑战者＂游戏,提出了基于属性密钥交换协议的语义安全性定义,进一步在标准模型中证明了协议的安全性。     

支持用户撤销的属性认证密钥协商协议

用户撤销是基于属性的认证密钥协商(ABAKA, attribute-based authenticated key agreement)协议在实际应用中所必需解决的问题。通过将Waters的基于属性的加密方案和Boneh-Gentry-Waters的广播加密方案相结合,提出了一个支持用户撤销的ABAKA协议。该协议能够实现对用户的即时撤销且不需要密钥权威对所有未被撤销的用户私钥进行定期更新。相比于现有的协议,该协议具有较高的通信效率,并能够在标准模型和修改的ABCK模型下可证安全,具有弱的完美前向安全性,并能够抵抗密钥泄露伪装攻击。     

不同PKG环境下可证安全的基于身份AKA协议

目前大多数基于身份认证密钥协商协议需要参与协议双方在同一个PKG环境下,而实际应用中需要在不同PKG环境下的用户之间也能进行安全通信。该文结合twin Diffie-Hellman问题提出了一个全新的不同PKG环境下的基于身份认证密钥协商协议。利用Cash等人在2008年欧密会上提出的trapdoor test技术在eCK模型中将新协议的安全性规约到标准的CDH和BDH 假设。     

UC安全的空间网络双向认证与密钥协商协议

 为了满足空间信息网络异构互联和高动态组网时,实施接入时的访问控制要求,基于Diffie-Hellman 密钥交换,采用签名认证方式,在飞行器与外部子网无任何安全关联的假设条件下,提出了基于有证书的公钥系统模型下的空间信息网络安全接入认证与密钥协商协议,可用于飞行器进入空间信息网或跨子网漫游时,与接入点之间的双向认证与密钥协商过程.分析表明,在DDH(Decisional Diffie-Hellman)假定成立的前提下,所提出的协议在UC(Universally Composable)安全模型下是可证明安全的.     

标准模型下完美前向安全的基于身份认证密钥交换

一轮Diffie-Hellman密钥交换(One-Round Diff ie-Hellman key exchange,OR-DHKE)协议被认为无法实现完美的前向安全性(Perfect Forward Secrecy,PFS)。基于身份的OR-DHKE协议也是如此,现有研究仅实现了弱的完美 前向安全性(wPFS)。基于Cremers等人对密钥交换协议完美前向安全性的研究,文章提出 一种新的具有完美前向安全的基于身份认证密钥交换方案。文章首先提出一种较弱安全性的 基于身份 OR-DHKE协议π₀,然后采用Cremers等人提出的SIG变换方法,将π₀转化为具有完美前 向安全的基于身份认 证密钥交换方案π₁。文章简要分析了CK、CK⁺、eCK和eCK-PFS安全模型的异同,在此 基 础上定义了基于身 份认证密钥交换协议分析的强安全模型ID-eCK-PFS。在ID-eCK-PFS模型下,协议π₀和π₁的安全性被规约为 求解判定性BDH(Decisional Bilinear Diffie-Hellman,DBDH)问题,规约过程未使用随 机预言机,实现了在标准模型下的完美前向安全性和可证明安全性。     

一个简便的三方密钥交换协议

基于口令认证的三方密钥交换协议(3PAKE)是使通信双方在认证服务器的帮助下能相互进行认证并建立一个会话密钥.在本论文中,我们提出了一个通过增强口令而不需服务器中间加密的简单的基于口令认证的三方密钥交换协议.通过这种方式,每个客户端只共享一个值得信赖的服务器通用密码,任何两个客户端通过服务器的介入可以验证彼此并交换会话...     

一种基于移动公网的安全专网认证与密钥协商方案

针对移动公网保障端到端安全的不足,提出了一种基于改进的Diffie-Hellman密钥交换协议机制的安全专网认证和密钥协商设计方案。该方案可以在终端接入移动公网的基础上,实现通信双方端到端的相互认证,同时协商出独立于网络的密钥。性能分析表明,该方案结构简单,安全高效,符合移动通信系统的要求。     

基于层级化身份的可证明安全的认证密钥协商协议

目前基于身份的认证密钥协商协议均以单个私钥生成器(PKG)为可信第三方,但这种系统结构难以满足身份分层注册与认证需求。该文以基于层级化身份的加密(HIBE)系统为基础重构了私钥的组成元素,并利用椭圆曲线乘法循环群上的双线性映射提出一个基于层级化身份的认证密钥协商协议,为隶属于不同层级的云实体提供了安全的会话密钥协商机制。基于CDH(Computational Diffie-Hellman)与GDH(Gap Diffie-Hellman)假设,该文证明了新协议在eCK模型下具有已知密钥安全性、前向安全性和PKG前向安全性,并且能够抵抗基于密钥泄露的伪装攻击。     

雾计算中细粒度属性更新的外包计算访问控制方案

针对基于密文策略的属性加密(CP-ABE)在低时延需求较高的雾计算环境中,存在加解密开销大、属性更新效率低的问题,提出了一种雾计算中细粒度属性更新的外包计算访问控制方案,使用模加法一致性秘密(密钥)分享技术构建访问控制树,将加解密计算操作外包给雾节点,降低用户加解密开销;结合重加密机制,在雾节点建立组密钥二叉树对密文进行重加密,实现对用户属性的灵活更新。安全性分析表明,所提方案在决策双线性Diffie-Hellman假设下是安全的。仿真实验结果表明,所提方案中用户加解密时间开销相比其他方案更小,属性更新效率更高。     

支持策略隐藏且密文长度恒定的可搜索加密方案

属性加密体制是实现云存储中数据灵活访问控制的关键技术之一,但已有的属性加密方案存在密文存储开销过大和用户隐私泄露等问题,并且不能同时支持云端数据的公开审计。为了解决这些问题,该文提出一个新的可搜索属性加密方案,其安全性可归约到q-BDHE问题和CDH问题的困难性。该方案在支持关键词搜索的基础上,实现了密文长度恒定;引入策略隐藏思想,防止攻击者获取敏感信息,确保了用户的隐私性;通过数据公开审计机制,实现了云存储中数据的完整性验证。与已有的同类方案相比较,该方案有效地降低了数据的加密开销、关键词的搜索开销、密文的存储成本与解密开销,在云存储环境中具有较好的应用前景。     

具有隐私保护的细粒度智能家居远程数据安全更新方案

针对现存智能家居软件更新方案中存在的粗粒度访问控制、单点服务失效、用户解密效率低下等问题,该文提出一种具有隐私保护的细粒度智能家居远程数据安全更新方案。该方案通过属性基加密技术实现了细粒度访问控制,并结合区块链和星际文件系统(IPFS)技术对数据进行存储。通过对访问策略进行隐藏,构造出一种策略隐藏的密文策略基于属性加密(CP-ABE)算法,进一步保护了用户的隐私。此外,通过设计面向轻量级用户的外包解密算法,所提方案有效减轻了轻量级用户的计算负担,并结合区块链和智能合约技术实现了外包解密过程的公平支付。最后,基于判定的双线性迪菲赫尔曼 (DBDH)假设,证明了所提方案是选择明文攻击下的不可区分 (IND-CPA)安全的。仿真实验结果表明,所提方案与现有方案相比终端用户解密成本和通信开销明显降低。     

带有基于RSA签名的接入控制的不经意传输协议

该文在RSA签名及关于数据串的不经意传输的基础上提出了一种增强的不经意传输协议,解决了一种不经意传输的接入控制问题。除了具备一般不经意传输协议的特征外,该方案具有如下特点:只有持有权威机构发放的签字的接收者才能打开密文而且发送者不能确定接收者是否持有签字,即不能确定接受者的身份。在DDH假设和随机预言模型下该方案具有可证明的安全性。该方案使用标准RSA签名及Elgamal加密。     

移动通信网中的安全密钥分配协议

本文将Rabin的公钥加密方案和Diffie-Hellmall的密钥交换方案相结合,提出了适用于数字移动通信网的一种安全密钥分配协议。该协议有以下特点:(1)在进行密钥交换时,增加了网络对通信双方的认证;(2)用户没有向网络中心泄漏任何秘密信息;(3)由于在协议中采用了Diffie—Hellman密钥交换系统,使得用户在安全性方面和计算复杂性方面取得了折中。最后,本文对该协议的安全性进行了分析。     

云计算环境下基于属性的可净化签名方案

基于属性的签名近年来由于云计算的大规模应用而备受关注。为了有效保护云计算环境下数据中的敏感信息,该文将可净化的思想引入基于属性的签名中,提出云计算环境下基于属性的可净化签名的方案。该方案中的签名者可以指定净化者对已经签名的文件进行改动,使之隐私部分不再呈现,可以有效解决云端数据中敏感信息隐藏与签名者隐私性的问题。方案在标准模型下证明基于属性的可净化签名方案是不可伪造的。分析表明,所提方案可以解决云计算环境下数据的敏感信息隐藏问题。     

一个基于CPK的高效签密方案

基于组合公钥原理,该文提出一个新的签密方案CPK-SC,抛弃了传统基于身份签密方案中的配对运算,并通过使用对称密码算法解决了传统基于身份签密方案只能处理定长消息的限制。与已有的基于双线性对的签密方案相比,CPK-SC方案计算量小、生成密文短,适用于计算和通信资源受限环境,具有广泛的应用前景。在判定性Diffie-Hellman(DDH)假设下,论文通过随机预言模型证明了CPK-SC的安全性。     

基于数字签名的增强的不经意传输协议

该文在离散对数类数字签名及关于数据串的不经意传输的基础上提出了一种增强的不经意传输协议,解决了一种不经意传输的接入控制问题。除了具备一般不经意传输协议的特征外,该方案具有如下特点:只有持有权威机构发放的签字的接收者才能打开密文而且发送者不能确定接收者是否持有签字,即不能确定接受者的身份。在DDH( Decisional Diffie-Hellman)假设和随机预言模型下该文所提协议具有可证明的安全性。     

一种适用于工业控制系统的加密传输方案

随着工业物联网(IoT)、云计算等信息技术与工业控制系统(ICS)的整合,工业数据的安全正面临着极大风险。为了能在这样一个复杂的分布式环境中保护数据的机密性和完整性,该文采用基于属性的加密(ABE)算法,设计一种集数据加密、访问控制、解密外包、数据验证为一体的通信方案,同时具有密文长度恒定的特点。最后,从正确性、安全性和性能开销3个方面对方案进行详细的分析,并通过仿真验证得出该算法具有低解密开销的优势。