基于身份的认证密钥协商协议的安全分析与改进

对基于身份的标准模型下可证明安全的认证密钥协商协议进行安全性分析,发现恶意的密钥生成中心(PKG,pfivate key generator)能计算出所有的会话密钥,即它在无会话密钥托管模式下不满足PKG前向安全性.因此,为满足无托管的要求,提出一个改进的基于身份的认证密钥协商协议,并在标准模型下证明其为安全的认证密钥协商协议.结果表明,改进后协议满足完善前向安全性和PKG前向安全性.     

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。     

一种新的三方认证密钥协商协议

目前大部分基于身份的三方认证密钥协商协议都存在安全缺陷,文中在Xu等人提出的加密方案的基础上,设计了一种基于身份的三方认证密钥协商协议.该协议的安全性建立在BDDH假设基础上,经安全性分析,协议具有已知密钥安全,PKG前向安全,并能抵抗未知密钥共享攻击和密钥泄露伪装攻击,因此该协议是一个安全的三方密钥协商协议.     

无证书的层次认证密钥协商协议

提出了一种无证书的层次认证密钥协商协议,协议的安全性基于计算性Diffie-Hellman困难假设,并在eCK（extended Canetti–Krawczyk）模型下证明了该协议的安全性。该协议中,根PKG为多层的域PKG验证身份并生成部分私钥,域PKG为用户验证身份并生成部分私钥,私钥则由用户选定的秘密值和部分私钥共同生成。与已有协议相比,协议不含双线性映射配对运算,且具有较高的效率。     

标准模型下增强的基于身份的认证密钥协商协议

密钥抽取是密钥协商协议的一个重要环节,该文指出2007年王圣宝等人提出的标准模型下基于身份的认证密钥协商协议在该环节存在重要缺陷;并根据密钥抽取函数的不同功能,将标准模型下密钥抽取细化为随机提取和密钥抽取两个步骤,并基于Kiltz等人提出的基于身份的加密方案,设计了一个新的认证密钥协商协议IBAKE,其安全性证明规约更严谨,协议执行效率更高。     

远程用户基于ECDLP的快速认证密钥协商方案

针对无线通信中用户进行身份认证与密钥协商存在的安全性与计算量之间的制约关系问题,提出一种基于椭圆曲线离散对数难题(Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem,ECDLP)的用户快速认证密钥协商协议。该协议通过对用户注册与认证密钥协商阶段的安全性与计算量进行综合分析,基于ECDLP难题为用户在注册阶段分配唯一身份标识符,通过增加用户注册阶段服务器的计算量,有效降低认证密钥协商阶段的计算量,在保证通信机密性、认证性与完整性的条件下,提高用户进行认证密钥协商的效率。安全性分析与计算量对比的结果表明,与其他同类协议相比,本文所提出的协议能在满足安全需求的前提下,有效地降低认证密钥协商协议的总体计算量。      

基于身份认证的无线安全密钥交换

认证密钥协商使得通信双方在共享一个安全会话密钥的同时实现相互认证。针对无线网络,基于口令认证的密钥协商算法也许能降低系统资源开销,但通常不能有效抵抗字典攻击。针对无线设备的资源有限性,文中提出一种可证安全的、基于身份的、认证的密钥协商方案,所提出方案需要计算量少,能够抵抗冒充攻击并且满足密钥协商协议所要求的其它安全属性。     

一类密钥同步更新的组合校验认证方法

针对一对多通报关系实体认证与密钥协商应用环境的无线目标身份识别同步认证问题，该文设计了双密钥组合校验定理，提出并证明了交互式动态认证与工作密钥同步更新定理，基于可信标识动态密钥匹配规则构建了密钥同步更新的组合校验认证模型，提出了一类密钥同步更新的组合校验认证方法，给出了双密钥组合校验、消息适度重传、模拟信道信噪比合理仿真等无线目标身份识别协议设计准则，突破了无线目标身份识别协议同步认证难的关键技术，解决了实体认证与密钥协商中实体身份动态认证、工作密钥同步更新难题。以一类无线目标身份识别协议为例，分析说明了该类方法的具体应用。基于串空间理论构造攻击方法给出了该协议的形式化证明，并通过常规攻击方法分析了该协议的实际安全性。与其他交互式密码协议同步认证设计方法相比较，该方法具有动态可认证性，由该方法设计的交互式密码协议同步认证方案，安全性高，计算量小，仅进行一次迭代运算，可应用于大规模复杂环境中的无线目标身份识别。     

标准模型下高效的基于口令认证密钥协商协议

基于口令的认证密钥协商协议是利用预先共享的口令协商安全性较高的密钥。现有的基于口令认证密钥协商协议大多需要较大的计算量,或者只在随机预言模型下证明了协议的安全性。该文提出了新的标准模型下基于口令密钥协商协议,协议只需要一个生成元。 与其它标准模型下的协议相比,新协议不需要CPA或CCA2安全的加密方案,因而具有计算复杂度低和协议描述简单的特点。相对于殷胤等人在标准模型下可证安全的加密密钥协商协议一文中提出的协议,新协议将指数运算降低了64%。最后,基于DDH假设,在标准模型下证明了协议的安全性。     

异构无线网络中基于标识的匿名认证协议

针对异构无线网络中的认证协议的安全问题,提出一种基于CPK算法和改进的ECDH算法的双向认证和密钥协商协议,引入用户的临时认证身份和临时通信身份实现用户的身份匿名;提出采用临时通信身份有序对防止重认证过程中的重放攻击,并且在协议设计中规避了密钥泄漏带来的风险。分析表明该协议具有身份认证、会话密钥安全、匿名性等安全属性。     

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。     

New ID-based group signature from pairings

We argue that traditional identity-based systems from pairings seem unsuitable for designing group signature schemes due to the problem of key escrow. In this paper we first propose new ID-based public key systems without trusted PKG （Private Key Generator） from bilinear pairings, In our new ID-based systems, if the dishonest PKG impersonates an honest user to communicate with others, the user can provide a proof of treachery of the PKG afterwards, which is similar to certificate-based systems. Therefore, our systems reach the Girault＇s trusted level 3. We then propose a group signature scheme under the new ID-based systems, the security and performance of which rely on the new systems. The size of the group public key and the length of the signature are independent on the numbers of the group.     

VoIP网络基于签密的安全机制的研究与实现

提出了一种高效的基于身份的可用于多域的签密方案并引申出相应的数字签名方案,然后在该方案的基础上提出了一种适用于VoIP网络环境的安伞机制,该机制避免了基于传统PKI的安全机制的诸多弊端,实现了跨域的身份认证与消息的机密传输.经过分析以及实现验证:该机制与已有的安全机制有很好的兼容性,且不降低原机制的安全性及有效性,同时解决了HTTP摘要认证下的单向认证以及预共享密钥问题,并消除了S/MIME基于证书认证和SRTP不提供密钥协商的不足.     

基于身份加密中可验证的私钥生成外包算法

提出了包含私钥生成外包算法的基于身份加密方案,PKG将私钥生成的任务外包给服务器,并能有效验证外包结果的正确性。在标准模型中证明了方案的密文不可区分性和外包结果的可验证性,并对所提方案进行了仿真实现。实验结果表明,外包算法中PKG的计算量远小于直接生成用户私钥,且小于服务器的计算量。     

多属性机构环境下的属性基认证密钥交换协议

已有基于属性的认证密钥交换协议都是在单属性机构环境下设计的,而实际应用中不同属性机构下的用户也有安全通信的需求。该文在Waters属性基加密方案的基础上提出了一个多属性机构环境下的属性基认证密钥交换协议,并在基于属性的eCK(extended Canetti-Krawczyk)模型中将该协议的安全性归约到GBDH(Gap Bilinear Diffie-Hellman)和CDH(Computational Diffie-Hellman)假设,又通过布尔函数传输用线性秘密共享机制设计的属性认证策略,在制订灵活多样的认证策略的同时,显著地降低了通信开销。     

Proof of certificateless MIP registration protocol based on PCL

Security protocols are the basis of many mobile communication systems, thus it is important to ensure protocol property correct. Using Protocol Composition Logic (PCL), this paper proves a Mobile IP (MIP) registration protocol that is based on certificateless public key signature without pairing between home agent and foreign agent, which minimizes the registration time and cost as well as improves the security compared with the identity-based and certificate-based registration protocol. Analysis and proof shows that the proposed protocol provides users security and authentications, moreover, the anonymity property is proved correct.     

通用可组合的三方口令认证密钥交换协议

现有的许多三方口令认证密钥交换(3PAKE)协议都被发现是不安全的。该文基于通用可组合(UC)模型,定义了3PAKE理想函数。在两方口令认证密钥交换理想函数辅助的混合模型下,构造了一个实现3PAKE理想函数的3PAKE协议。新的协议由中间密钥生成、消息认证传输和会话密钥生成3个阶段构成。该协议是UC安全的,并且结构简单。