可认证无证书密钥协商协议研究与改进

常用的基于证书的认证密钥协商协议,在管理和维护证书方面占用较多的资源.在无证书的密钥协商协议的基础之上,综合密钥安全和性能方面的考虑,从可认证密钥协商形式化安全模型分析入手,提出了一种增强的可认证无证书的密钥协商安全模型,给出了可认证无证书密钥协商协议CL-AKA,并从系统建立、用户密钥生成和密钥协商3个方面进行了描述和安全性分析.结果表明,该协议安全性高,与同类协议相比具有性能上的优势.     

基于授权令牌的宏电路网络接入认证方案

针对宏电路网络的安全威胁主要来自于外部网络及数据接入的问题,提出一种适用于宏电路网络的接入认证方案。该方案将密钥协商协议和身份批签名验证算法相结合,提出一种可用于对同类数据流的签名进行批量验证的方法;采用密钥协商协议避免了口令攻击、假冒攻击等威胁,在密钥协商协议中采用无证书隐式认证方式解决了传统证书认证中密钥托管和认证过程中隐私信息暴露等问题;采用批量签名验证算法解决了逐个签名验证的计算开销大和验证效率低的问题。仿真实验结果表明,提出的方案在单签名者的批量签名验证中具有较显著的验证效率。     

一个改进的无证书跨域认证密钥协商协议

针对文献[11]中提出的CAKA协议存在的无法认证对方身份和容易受到替换公钥攻击威胁的安全问题,给出了一种改进协议.该协议改进了原协议中的3个步骤,使得参与协议的双方用户在执行协议过程中必须用到各自的全部私钥,并在协议双方发送的消息中加入各自的身份信息.实验表明,该改进协议不仅能够克服原协议中的安全性问题,而且提高了计算效率.因此该改进协议对基于无证书公钥系统构造的密钥协商协议具有良好的参考价值,同时也可为同类跨域密钥协商协议的分析与设计提供参考.     

面向无人机网络的密钥管理和认证协议

针对无人机在组网过程中面临的密钥管理与身份认证问题，面向不同应用场景分别提出了有控制站支持的无人机网络认证方案（ASUSG）和无控制站支持的无人机网络认证方案（ASWGS），实现了无人机间的信任建立与安全通信。ASUSG基于椭圆曲线密码体制设计，充分利用控制站计算资源充足、通信链路稳定的特点，将控制站作为密钥生成中心，令控制站实时分发无人机公钥，并辅助无人机完成身份认证、建立安全的通信链路，减少了无人机承担的计算任务。ASWGS基于身份密码体制设计，通过门限密钥技术实现了网内节点在无控制站支持下的身份认证与密钥协商。具体组网时，节点采用遮蔽密钥的方式在公开信道传输用于生成节点私钥的秘密份额，实现了节点私钥的分布式生成。该过程通过预置节点公钥份额的方式能够以较少的计算开销有效阻止恶意节点的干扰行为。安全性分析显示，所提方案能够有效抵御无人机网络面临的身份假冒、消息重放、中间人攻击等多种典型的安全威胁。同时，基于国密算法在Linux平台上对上述两种认证方案进行了仿真实现，实验结果表明，相比于现有方案，本方案中的无人机节点在密钥管理的过程中所需计算开销更少。本文方案能够实现无人机在资源受限条件下的安全组网认证与会话密钥协商。     

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。     

一种基于自证明公钥的P2PSIP可认证密钥协商方案

在使用P2P网络代替SIP服务器实现SIP功能的系统中,如何有效认证无可信中心的网络中,用户身份及用户间的密钥交换的问题必须得到解决以提供安全通信.本文分析了P2PSIP结构中的安全威胁,针对基于SIP的P2P通信提出了一种基于自证明公钥的可认证密钥协商方案,并分析了该方案的正确性和安全性.     

基于TPM的单向匿名认证密钥协商协议

为了对密钥协商协议实现匿名认证,进而有效保护通信方身份秘密,提出了一种基于可信平台模块(trusted platform module,TPM)的单向匿名认证密钥协商协议.该协议基于可信计算平台,引入TPM技术,不但实现了认证和密钥协商的安全属性要求,还满足了用户匿名的需求,使通信一方在不泄露其真实身份的前提下,向验证方证明其为某个群系统的合法成员,并在群管理员的配合下生成一个临时身份,提供了较好的安全性,适用于计算和存储资源有限的应用场合.     

一种无证书Ad hoc密钥管理与认证模型

设计了一种用于Ad hoc网络的新密钥管理与认证模型．该模型应用椭圆曲线组合公钥技术,仅在密钥初始化阶段需要可信认证中心的支持．在网络运行阶段,应用门限密码技术实现了自组织的节点公私密钥对更新和撤销,以及共享私钥种子矩阵更新．设计了一种认证与密钥协商协议,协议中用计算的方法产生公钥,减少了两次证书传递过程和验证运算．相比基于证书和基于身份的模型,新模型的安全性、灵活性和效率更高,适合Ad hoc网络自组织和资源受限的特点．     

基于身份认证密钥协商的分析与改进

针对标准模型下可证明安全的基于身份认证密钥协商协议给出了一种有效攻击,指出其无会话密钥托管的协议存在安全缺陷.当密钥生成器(PKG)被恶意控制时,协商的会话密钥仍能被计算出来.为了抵抗这种攻击,给出了一种改进的基于身份认证密钥协商协议. 改进的协议在标准模型下是可证明安全的,具有无会话密钥托管的属性.     

基于Bell态的两方互认证量子密钥协商协议

针对已有互认证量子密钥协商协议需要可信或者半可信第三方参与造成的步骤繁琐且通信量大的问题,基于Bell态和其纠缠交换性质提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该密钥协商协议无需可信或者半可信第三方的参与,就能实现参与者之间的身份互认证和公平的密钥协商,因此降低了协议的通信复杂度。安全性分析表明,该互认证的密钥协商协议能保证身份认证过程可以抵抗假冒攻击,密钥协商过程能抵抗外部攻击和参与者攻击。另外,与已有互认证量子密钥协商协议相比,该协议的量子比特效率较高,且其量子态制备和测量用现有技术更易实现。     

具有匿名性的无线漫游认证协议

在无线网络中,具有匿名性的安全的漫游认证协议是现阶段一个重要的研究热点。它可以保护用户的身份信息在认证交互的过程中不被泄露,并能阻止恶意敌手对用户的位置及活动进行追踪,从而有效地保护用户的隐私。Khan等人提出了一个匿名的认证协议（简称为KKM协议）。但是,这个协议存在安全上的缺陷：无法实现匿名性;在智能卡丢失的情况下,敌手能够得到用户和访问网络之间的会话密钥;口令的设计方法不合理,易受离线字典攻击;密钥协商缺乏公平性和私有性等等。考虑到以上安全性问题,对此协议进行了改进,使其实现更高的安全性和通信效率。     

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。     

标准模型下基于无证书密钥封装的口令认证密钥交换协议

为确保协议的安全性,提出了一种标准模型下可证安全的口令认证密钥交换协议。利用无证书密钥封装机制来传递口令等用户身份验证信息;基于DDH(decision Diffie-Hellman)假设,在标准模型下证明了新协议的安全性。结果显示,该协议是前向安全的,可实现用户间的双向认证,能够有效地抵抗多种攻击。     

移动通信中的双向认证与密钥协商新协议

提出了一个新的双向认证和密钥协商协议,解决了移动通信中移动用户与网络之间的身份认证和密钥协商问题.使移动网络系统向移动用户提供匿名服务、访问网络与非法窍听者无法获知用户的身份信息,保证了用户身份信息和所在位置信息的机密性,并通过为用户分发临时签名私钥和匿名数字证书提供不可否认服务.     

一种基于eID的身份管理双向认证系统

针对互联网应用机构对用户进行认证过程中用户与服务器间的可信问题,设计一种基于eID身份管理内容的双向认证系统。该系统基于S/Key动态口令系统认证原理,引入eID对用户身份有效性进行可信验证,并通过双变量单向函数生成S/Key系统认证过程中对称加密密钥,设计基于eID的认证系统框架及认证协议。实验仿真结果和安全性分析表明,系统能够实现基于eID的身份验证,具有较好的安全性。     

基于证书有效性凭据的UMTS认证和密钥协商协议

提出了一种混合采用对称密码加密和公钥密码认证的第3代移动通信系统认证和密钥协商(UMTS AKA)协议。在该协议中,归属网络负责在线验证拜访网络公钥证书的有效性,然后生成一个简短的安全凭据,拜访网络通过向移动设备(ME)出示该凭据证实自己的身份,ME无需在线接收并验证拜访网络的公钥证书即可确认其身份,从而降低了ME的通信传输和计算开销。实现了拜访网络与归属网络之间的身份认证和消息安全传输,提高了UMTS AKA全过程的安全性。采用BAN逻辑证明了协议的安全性。与SPAKA协议和Lee方案的对比分析表明,所提出的协议效率更高。     

《信息工程大学学报》征稿简则

针对无线用户接入认证的安全问题,提出了一种新的移动IPv6网络层次化安全接入认证机制。该机制基于椭圆曲线公钥自认证体制,实现了用户域间域内切换时与接入网络的双向认证,消除了对公钥证书的依赖,并完善了密钥管理机制。最后通过安全性分析表明,该方案足够安全且更加有效。     

一种高效的3G-WLAN互联网络认证协议

提出了基于无线局域网和3G互联网络的接入认证协议．该协议对无线局域网访问网络的身份进行验证,抵御了恶意访问点的重定向攻击行为,采用对3G移动用户的局部化认证机制和基于快速签名的离线计费方法,有效地提高了重认证过程的效率．仿真结果表明,该协议的平均消息传输延时相对于扩展认证密钥协商协议缩短了大约45％,利用该协议3G移动用户可以在无线局域网网络中平滑地漫游和切换．     

基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议

SIP协议是应用层控制协议,为了提高SIP协议的安全性,基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,结合用户身份、用户口令及单向陷门函数F（）,提出了一种基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议。协议过程主要由初始化、注册、登录认证、口令修改4部分组成。安全分析表明,该协议实现了双向认证、提供了安全会话密钥,能抵抗口令猜测攻击、中间人攻击、重放攻击、冒充攻击、Denning Sacco攻击等。与相关协议比较,文章所提出的基于ECDLP的SIP认证密钥协议具有更高的安全性,能更好地满足应用需求。     

一种改进的适用于多服务器架构的匿名认证协议

针对Guo等提出的三因子认证密钥协商协议无法实现前向安全性且不支持用户的生物特征更新等安全缺陷,引入Diffie-Hellman密钥交换技术,提出了改进的匿名认证密钥协商协议。分析表明,改进协议在弥补原方案的安全缺陷的同时,满足多服务器架构网络环境的安全需求,能够抵御各类已知的攻击方法。