针对大数据安全的动态群密钥传输协议

为了确保基于大数据的群通信的安全性,并提高通信效率和实用性,本文提出了一种新的动态密钥传输协议。该协议允许任何一位群成员作为发起者分发群密钥,整个密钥传输过程无需在线的可信中心,且无需安全的通信信道。该协议的安全性基于Diffie-Hellman密钥协商协议以及线性秘密共享方案。当群成员发生变更时,群通信发起者与其它群成员间共享的两方秘密无需更新,能够很好地适应群成员的动态变化。该协议适用于许多基于大数据的面向群的应用。     

独立网络中新的双方密钥协商协议

现有的密钥协商协议大多研究同一密钥生成中心(KGC)下的安全会话,即参与者的参数都由同一KGC提供。为了实现处于不同KGC中的参与者的安全会话,采用椭圆曲线设计方案提出了一种新的基于身份的双方认证密钥协商协议,新协议实现了两个具有独立参数的KGC中参与者的安全密钥协商。还利用改进的Blake-Wilson模型对新协议的安全性进行了严格的形式化证明。通过分析表明该新协议不但具有足够的安全性,而且还具备计算量小、效率高的特点,因而,可用于对能耗要求高的轻量级设备中。     

Design of a password-based authenticated key exchange protocol for SIP

The Session Initiation Protocol (SIP) is a signaling communications protocol, which has been chosen for controlling multimedia communication in 3G mobile networks. In recent years, password-based authenticated key exchange protocols are designed to provide strong authentication for SIP. In this paper, we address this problem in two-party setting where the user and server try to authenticate each other, and establish a session key using a shared password. We aim to propose a secure and anonymous authenticated key exchange protocol, which can achieve security and privacy goal without increasing computation and communication overhead. Through the analysis, we show that the proposed protocol is secure, and has computational and computational overheads comparable to related authentication protocols for SIP using elliptic curve cryptography. The proposed protocol is also provably secure in the random oracle model.     

抗内部人攻击的安全组密钥分发协议

为了保障群组通信过程中的内容安全与成员的身份认证,需要一次性会话密钥对通信内容进行加密,密钥建立协议的主要任务是在群组通信开始前完成会话密钥的产生与分发,分为密钥协商协议与密钥传输协议。详细分析了Harn组密钥分发协议与Nam组密钥分发协议的安全漏洞,在Harn协议与Nam协议中,群组通信的成员可以获取其他成员的长期秘密数据,即协议无法抵抗内部人攻击。基于秘密共享理论,设计了安全的组密钥分发协议,能够有效抵抗内部人攻击与外部人攻击。     

基于ECC的多组织间的多级秘密共享方案

基于Shamir门限方案和椭圆曲线密码体制,提出了一个多组织间的多级秘密共享方案。方案同时具有一般接入结构上秘密共享方案的优点和多级秘密共享方案中秘密按顺序恢复的特点。方案执行过程中各参与者与秘密分发者之间可以明文的形式进行通信。在秘密恢复阶段,任何人都可以通过公开信息验证参与者是否进行了欺诈。方案的安全性基于Shamir门限方案的安全性和有限域上椭圆曲线离散对数问题的难解性。     

一个单方加密-多方解密的公钥加密方案

以Shamir的门限秘密共享方案和对称密码算法为基础,基于椭圆曲线上的双线性变换提出了一个具有多个解密者的单方加密-多方解密公钥加密方案.在该方案中,消息发送者具有一个唯一的加密密钥,而每个消息接收者都具有不同的解密密钥.使用加密密钥所加密的密文可以被任意解密密钥所解密,得到同样的明文信息.分析发现,该加密方案不仅安全有效,同时,它还具备前向保密性,即使加密者的主密钥泄露,也不会影响之前加密信息的安全性.文中方案具有非常重要的应用价值,尤其可以用来实现安全广播/组播和会议密钥的安全分发.     

新的基于椭圆曲线的三方口令认证密钥协商协议

口令认证密钥协商使得参与通信的用户用一个低熵的口令就可以实现实体认证,并能通过不安全的信道安全地生成共享的高熵会话密钥。为此,设计了一种新的基于椭圆曲线的三方口令认证密钥协商协议,新协议将参与者的口令巧妙地隐藏在传输的消息中,确保了口令的安全性。新协议的安全性基于椭圆曲线离散对数问题,服务器并不需要完全可信。安全性分析和性能分析显示,新协议以较低的代价实现了通信双方的安全通信。     

基于身份的无可信中心的门限群签名方案

在一种改进的椭圆曲线数字签名算法的基础上,采用Shamir门限秘密共享方案和联合秘密共享技术设计了一种新的基于身份证书机制的无可信中心的（t,n）门限群签名方案,该方案由以下四个步骤组成：系统初始化阶段（确定系统参数）、密钥生成阶段（群公钥及分存秘密的生成）、部分签名的生成和验证阶段、群签名的生成和验证阶段。在这个新方案中由全体成员来共同决定群公钥和成员的私钥,无需可信中心的参与。这样每个成员只了解群公钥,没有掌握与其他成员的私钥有关的任何信息,从而有效地避免了成员私人密钥的泄漏,并且在整个方案的执行过程中都没有任何系统秘密信息的泄露。新方案具有以下优点：弱化了应用门限签名方案的前提条件,扩大了其应用范围;密钥管理简单,显著地减少了通信量和计算量,提高了系统效率,具有更好的适应性。详细分析了对该方案各种可能的攻击方式,包括在门限签名方案中常见的、非常有效的伪造攻击、合谋攻击等。分析表明所提出的方案是安全有效的。因此,该方案具有较强理论意义和较好的实际应用价值。     

基于访问结构上秘密共享的自治愈群组密钥分发方案

自治愈的群组密钥分发能够在不可靠的网络中建立安全的群组会话密钥.基于用户可自行选取子秘密访问结构上的秘密共享方法,提出了一个自治愈的群组密钥分发方案,该方案能够让群组成员自行选取个人秘密信息,而不需要在群组管理员和每个群组成员之间建立安全信道.安全性分析表明,该方案是一个具有撤销能力的、保证前向保密性和后向保密性的、计算上安全的自治愈群组密钥分发方案.性能分析表明,该方案具有较小的存储开销和通信开铕.     

基于ECC一般访问结构的多重秘密共享方案

基于Shamir的门限方案、椭圆曲线密码体制以及 hash 函数,提出了一个基于一般访问结构上的多重秘密共享方案.该方案具有以下特点:参与者的秘密份额由自己选定;每个参与者只需维护一个秘密份额就可以实现对任意多个秘密的共享:任何参与者都可以是秘密分发者,分发者和各参与者之间可以明文形式传输;在秘密恢复过程中,秘密恢复者能够验证其他参与者是否进行了欺骗.方案的安全性是基于Shamir的门限方案、椭圆曲线密码体制的安全性以及hash函数的安全性.     

基于一种改进椭圆曲线签名算法的门限签名方案

EC-DSA需要计算有限域上的逆元,而求逆元的运算复杂而费时,且在该方案中密钥分割和合成都是很困难的,所以不能直接运用于门限签名。本文在一种改进的椭圆曲线数字签名算法的基础上,采用Shamir门限秘密共享技术,构造了一个基于椭圆曲线的(t,n)门限数字签名方案,并分析了它的安全性。该方案具有鲁棒性、通信代价更小、执行效率更高等特点。     

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,文中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、口令修改四部分组成.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,本文所提出的基于ECDLP的SIP认证密钥协议具有更高的安全性,能更好的满足应用需求.     

椭圆曲线上的可验证多秘密共享方案

基于椭网曲线提出一个可验证的多秘密共享方案.在该方案中每个参与者自己选择秘密份额,不需要安全信道,并且该方案是一个多次使用的方案,在一次加密过程中可以共享多个秘密.该方案的安全性基于椭圆曲线上RSA密码体制的安全性及椭圆曲线上离散对数问题的困难性.     

基于ECC的高效可认证组密钥协商协议

基于椭圆曲线密码体制(ECC)，建立了一个高效可认证的组密钥协商协议。该方案具有如下特点：(1)协议仅需要两轮交互，就可以实现组密钥协商; (2)利用类ElGamal密码系统，无需使用密钥分享技术，因此减轻了各参与方的计算量与通信负担; (3) 协议能够抵抗自适应选择消息攻击。     

SAS-SIP: A secure authentication scheme based on ECC and a fuzzy extractor for session initiation protocol

The session initiation protocol is used for communication purposes in a client-server environment, where for each time session the client and server agree upon a shared secret session key through an authentication system. After establishing the connection between client and server for a session, both the parties use a session key to encrypt/decrypt messages for communicating within that session securely. Therefore, authentication plays a vital role in sharing the secret session key. Recently, Chaudhry et al. proposed an authentication scheme; yet this paper shows that Chaudhry et al.’s scheme has inefficient login and password change phases, respectively, and does not take care of the users’ anonymity. Therefore, this study proposes an enhanced scheme, referred to as the secure authentication scheme for session initiation protocol (SAS-SIP) to eliminate the drawbacks of the scheme proposed by Chaudhry et al. In addition, the proposed SAS-SIP uses fuzzy extractors to incorporate biometric data along with the password to enhance the degree of security in the authentication system. After performing the security analysis through a random oracle model, this paper concludes that SAS-SIP is secure from secret information retrieval of communicators to the attacker. Furthermore, it has a better trade-off among several measurement costs along with security.     

一种接入结构上的动态多秘密共享方案

基于椭圆曲线上的线性自配对,提出了一种接入结构上动态多重秘密共享方案。方案中要共享的秘密是椭圆曲线上的点。参与者的秘密份额由各参与者自己选取,通过椭圆曲线加密体制发给秘密分发者,因此该方案不需要安全信道。当秘密更新、访问结构改变或参与者加入（或退出）系统时,各参与者的份额不需要更新。该方案的安全性是基于ECDLP的难解性问题,且安全性是经过验证的。     

向量空间接入结构上的高效可验证秘密分享

可验证秘密分享是信息安全和密码学中的一个重要研究课题,在诸如对机密信息的安全保存与合法利用、密钥托管、面向群体的密码学、多方安全计算、接入控制及电子商务等许多方面都有着广泛的应用。针对目前对一般接入结构上的可验证秘密分享的研究非常薄弱这一特点,该文对一类具有良好代数性质的接入结构———向量空间接入结构上的可验证秘密分享进行了研究。提出了一个安全高效的广义可验证秘密分享协议。新提出的协议不仅具有最优的信息速率,而且计算和通信代价都远远地低于已有的同类协议。     

基于ECC的无可信中心的(t，n)门限秘密共享方案

利用椭圆曲线离散对数问题(ECDLP),设计了一个无可信中心(SDC)的(t,n)门限秘密共享方案。系统的初始化、组成员的私钥、公钥的产生都不需要SDC的参与,利用各成员之间的秘密共享值,构造了秘密共享矩阵,结合Lagrange插值定理,实现了(t,n)门限秘密共享。分析表明,该方案具有较高的安全性和一定的实用价值。     

无线传感器网络中三方密钥建立协议研究

提出了一个无线传感器网络(WSN)的可证明安全认证三方密钥建立协议。协议的安全性基于求解椭圆曲线离散对数问题和双线性配对Diffie Hellman问题的计算不可行性。节点之间的身份验证是无线传感器网络中最具挑战性的一个安全要求,它需要在WSN中三个相邻节点之间建立正确的会话密钥轮来实现这种安全目标。通过理论证明,该协议对数据完整性攻击和会话密钥中已知密钥安全性攻击是安全的,并提供了完美的前向安全。     

椭圆曲线上一个动态秘密共享方案

基于椭圆曲线密码体制提出一个动态秘密共享方案。新方案具有系统参与者子秘密份额更新容易、参与者动态管理灵活的特点,实现了组成员的动态管理。通过椭圆曲线上的签密算法,使系统各个成员之间的通信不需要安全信道,从而保证了方案的安全性和实用性。