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.     

基于身份的认证密钥协商协议的改进

针对已有的基于身份的认证密钥协商协议存在的安全问题,提出一种改进的基于身份的认证密钥协商协议。该协议采用双线性对运算方法,用户双方的临时和长期私钥结合进行最终会话密钥的计算,解决了原协议中存在的PKG前向安全性问题、单一依赖临时或长期私钥而存在的问题和已知临时会话密钥泄漏攻击的问题。在保证改进协议正确基础上,对协议的安全属性及协议性能进行了分析。采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,验证了改进协议的认证性和安全性。结果表明,改进的协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全性要求,与已有基于身份的认证密钥协商协议相比具有更好的安全属性及计算效率。     

一个安全的两方认证密钥协商协议简

在不安全的通信环境中,如何安全有效地保障用户之间信息的传递是一个倍受关注的问题。认证密钥协商协议是解决该问题方法之一。基于李发根等人的签密方案,提出了一个安全的两方认证密钥协商协议。方案的安全性分析表明,该协议不仅具有传统的基于身份的密码方案的核心功能,而且还很好地消除了基于身份密码方案中存在的密钥托管问题。     

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.     

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信.现有的大部分基于公钥技术的AGKAY协议分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现.第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大.针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性.该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势.     

高效的强安全的基于身份认证密钥协商协议

现有的基于身份(ID)认证协议大多在CK模型中被证明是安全的,而CK模型比扩展的CK模型(eCK模型)更弱。基于NAXOS方法,利用双线性对设计了一种新协议,并基于随机预言假设和GBDH假设,在eCK模型中证明了协议的安全性。与其他的基于身份认证协议相比,新协议的计算复杂度和通信复杂度较低;满足主密钥前向安全性和完美前向安全性,并抗密钥泄漏伪装。     

高效的基于身份的认证密钥协商协议

王圣宝等(王圣宝,曹珍富,董晓蕾.标准模型下可证安全的身份基认证密钥协商协议.计算机学报,2007,30(10):1842-1854)提出的标准模型下可证明安全的基于身份的认证密钥协商协议不具有私钥产生中心(PKG)前向安全性。针对该安全缺陷,提出了一种新的基于身份的认证密钥协商协议,协议中给出了一种利用用户私钥和临时秘密信息联合计算共享秘密的方法,并在标准模型下证明了协议的安全性。与已有协议相比,新协议具有较高的执行效率。同时提出了一种PKG与用户共同协商私钥的方法,即用户的私钥由用户产生的部分秘密信息以及PKG的系统主密钥共同生成,从而有效解决了基于身份的认证密钥协商协议的PKG前向安全性问题。     

基于身份的认证密钥协商协议密码分析

认证密钥协商协议是一种重要的密码学原语。该文分析一种基于身份的认证密钥协商协议,并在Bellare-Rogaway-93模型下进行安全证明。在允许攻击者进行Reveal询问时,指出该协议的不安全性。研究结果发现,该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击。     

工控物联网认证协议与密钥协商算法研究

随着物联网在工控领域发展的深入,终端设备的安全性显得尤为重要。文章以工控物联网为背景,研究了现有物联网认证协议与密钥协商算法所存在的问题,提出了基于工控物联网的轻量级双向认证协议和改进的McCullagh-Barreto密钥协商算法。该认证协议可为终端设备提供身份认证,密钥协商算法可为该认证协议的通信保驾护航,两者的完美结合保证了工控物联网环境的安全。     

基于身份可证安全的双方密钥协商协议*

针对双方认证和密钥协商协议中会话双方属于不同密钥产生中心的情况,利用双线性对性质和BDH假设,基于可证安全的eCK模型提出一种基于身份可证安全的双方密钥协商协议。该协议从测试会话在随机谕示模型中是否存在相应的匹配会话两个方面,对提出的协议方案进行了安全性证明：若BDH假设不可解,则本方案是安全的认证密钥协商协议。     

Provably secure identity-based authenticated key agreement protocols with malicious private key generators

Identity-based authenticated key agreement is a useful cryptographic primitive and has received a lot of attention. The security of an identity-based system relies on a trusted private key generator (PKG) that generates private keys for users. Unfortunately, the assumption of a trusted PKG (or a curious-but-honest PKG) is considered to be too strong in some situations. Therefore, achieving security without such an assumption has been considered in many cryptographic protocols. As a PKG knows the private keys of its users, man-in-the-middle attacks (MIMAs) from a malicious PKG is considered as the strongest attack against a key agreement protocol. Although securing a key agreement process against such attacks is desirable, all existent identity-based key agreement protocols are not secure under such attacks. In this paper, we, for the first time, propose an identity-based authenticated key agreement protocol resisting MIMAs from malicious PKGs that form a tree, which is a commonly used PKG structure for distributing the power of PKGs. Users are registered at a PKG in the tree and each holds a private key generated with all master keys of associated PKGs. This structure is much more efficient, in comparison with other existing schemes such as threshold-based schemes where a user has to register with all PKGs. We present our idea in two protocols. The first protocol is not secure against MIMAs from some kinds of malicious PKGs but holds all other desirable security properties. The second protocol is fully secure against MIMAs. We provide a complete security proof to our protocols.     

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。     

基于身份的增强三方认证密钥协商协议

现有的三方认证密钥协商协议安全性低且计算开销较大,提出一种基于身份的增强三方认证密钥协商协议。新协议在实现密钥协商基本安全属性的同时,利用短签名和时间戳技术进一步提高安全性。分析表明,增强协议能满足现有已知的三方密钥协商安全属性,且仅需两次双线性对运算,计算开销更低。此外,提出更强的抗密钥泄露伪装属性,首次指出陈浩等人以及陈家琪等人方案存在重大缺陷。     

一种新的基于身份的认证密钥协商协议

设计一种能够提供PKG前向安全的基于身份的认证密钥协商协议,在标准模型中证明其具有已知密钥安全、完美前向安全、抗密钥泄露伪装攻击等安全特性。该协议的安全性建立在BDDH假设的基础上,与安全性建立在其他困难问题基础上的同类协议相比,其运算效率相当,安全性更高。     

基于身份加密的可认证密钥协商协议

密钥协商是安全通信的重要环节,通过密钥协商协议可在通信节点之间建立共享会话密钥,以便实现网络中的安全通信。在物联网环境下,文章提出的密钥协商协议是在基于身份的可认证密钥协商基础上的无双线性对的可认证密钥协商协议。该协议主要包括3个部分：初始化、参数提取和密钥协商。与利用双线性对的密钥协商协议相比,该协议不仅提供了相同层次的安全性与可扩展性,且在能量开销、时间开销和计算复杂度方面具有明显的优势。     

无双线性对无证书两方跨域认证密钥协商协议

针对双线性对运算复杂度较高,计算开销较大,提出了新的无双线性对无证书的两方跨域认证密钥协商协议。该协议解决了传统的基于身份的密码体制中固有的密钥托管问题,实现了跨域通信双方的身份验证,采用无双线性对运算,极大地降低了计算开销。在保证协议正确性的基础上,采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,并验证了协议的认证性和安全性。与其他跨域两方认证密钥协商协议性能相比,该协议达到应具备的安全性的同时,其效率更优。     

完美前向安全的基于身份认证密钥协商方案

现有的基于身份的一轮认证密钥协商方案没能实现强的完美前向性.采用强不可伪造的签名算法对临时公钥进行签名,提出一种改进的基于身份认证密钥协商方案.首先,对Boneh和Boyen提出的强不可伪造的短签名方案进行改造,提出一种强不可伪造的基于身份签名方案;然后,将新签名方案与Ni等人提出的eCK安全的基于身份一轮认证密钥协商方案相结合,提出新的密钥协商方案.进一步,为了实现新方案的可证明安全性,在对比分析eCK-PFS模型和eCK模型的基础上,融合现有安全模型,定义了基于身份认证密钥协商方案分析的强安全模型ID-eCK-PFS.在ID-eCK-PFS模型下,通过安全性规约,证明了新提出的基于身份认证密钥协商方案实现了强安全性,包括抗密钥泄露伪装、抗临时秘密泄露和完美前向安全性等.     

A pairing-free identity-based authenticated key agreement protocol with minimal message exchanges

Based on the computational Diffie-Hellman problem, this paper proposes an identity-based authenticated key agreement protocol which removes bilinear pairings. Compared with previous protocols, the new protocol minimizes message exchange time with no extra cost. The protocol provides strong security guarantees including key compromise impersonation resilience, perfect forward secrecy, and master key forward secrecy. A security proof with the modular approach in the modified Bellare-Rogaway model is also provided.