基于权重加入离开树的贡献型组密钥管理方案

由于相对较重的计算开销,贡献型组密钥管理方案致力于提高系统的扩展性和组密钥更新的效率。提出一种基于权重加入离开树的贡献型组密钥管理方案WJT。首先给出了密钥树结构;其次,为了降低成员离开时的时间复杂度,将离开树组织为权重树;最后,根据最优化方法选取了最优的离开树的大小,并确定了离开树的激活条件。理论分析和仿真表明,WJT在成员加入和离开时密钥更新的时间复杂度为O(1).     

安全组播中的密钥树最优结构

组播常用来对一组用户发送数据．为了保障安全性，安全组播使用组内共享的加密密钥对组内通信进行加密．因为组成员关系的动态性，有效进行组密钥管理成为安全组播通信性能的关键．本文研究了组密钥管理的密钥树结构，并提出了一种新的基于组成员更新概率的最优密钥树结构．这种结构能够进一步减少系统开销．实验结果表明这种密钥树结构要优于其它基于组成员更新概率的密钥树结构，同时理论分析给出了这种结构的平均更新代价的取值范围．     

基于成员隶属关系的组播密钥管理方案

组播密钥管理是组播安全的核心问题。通过组成员的隶属关系建立成员的等级树结构,结构中利用单向函数链生成层间密钥来维护上下层访问权限,并将最下层子组内成员密钥构成逻辑密钥树;研究了成员动态变化时的层间密钥、子组密钥更新方法;对模型的安全性和负载进行分析。分析表明方案满足前向保密、后向保密等安全需求,避免了单点失效问题的发生,适用于大型动态变化的具有成员隶属关系的部门组播应用。     

安全多播密钥更新性能分析

随着Interner的发展,多播作为面向组应用的一种高效的通信机制被广泛应用.为了提供安全多播.当新成员加入或者成员离开系统,通信加密密钥就必须改变.目前.密钥图的方案已经被提出,其中树形结构密钥图和星型结构是两种重要类型.分析树形结构的密钥图和星形结构的密钥图独立更新方式带来的更新代价.重点分析基于这两种结构批量更新的性能.得出结论:离开和加入请求相对较少时,树形结构有较好的性能,请求较多的情况的星型结构较为适合.     

一种新的基于LKH的组播密钥更新方案

安全组播是组播技术走向实用化必须解决的问题.在组成员动态变化时,设计一个高效的密钥管理方案是安全组播研究的主要问题.本文提出了一种基于LKH模型的组播密钥更新方案.该方案基于分层机制将一个组播分为几个小组,并且采用指数函数和随机密钥,使得在组成员离开组播时,具体的密钥更新由组成员自己完成.本方案比传统方案减少了密钥更新开销量,提高了密钥更新效率,并缩减了密钥存储量.     

一种基于LKH的分层式安全组播密钥管理方案

安全组播是组播技术走向实用化必须解决的问题。在组成员动态变化时,设计一个高效的密钥管理方案是安全组播研究的主要问题。该文提出了一种基于LKH模型的分层式组播密钥管理方案。该方案基于分层机制将一个组播分为几个小组,并且采用了指数函数和随机密钥,使得在组成员离开组播时,具体的密钥更新由组成员自己完成。该方案比传统方案减少了密钥更新开销量,提高密钥更新效率,并缩减了密钥存储量。     

安全多播密钥更新机制优化方案

组密钥的安全管理是安全多播的核心问题,目前应用最广泛的组密钥管理方案是基于LKH的。分析了一种已有的安全多播密钥管理方案的优缺点,并在此基础上提出一种新的密钥更新机制。通过加入单向散列函数,一些成员能够自己计算出其所在路径上各结点密钥值,单个成员离开时,由多播组中的一个成员代替密钥服务器进行密钥更新。对方案的通信开销、存储开销和计算开销等性能的分析表明,与LKH及原方案相比,该方案减少了密钥服务器的通信开销和密钥存储量。     

基于几何方法与二叉密钥树的群组密钥管理

目前越来越多的应用需要群组通信的模式.利用多维空间圆的几何性质设计了安全群组通信密钥管理方案,该方案分为用户注册、分配组密钥影子、成员计算组密钥等3个阶段.用户注册阶段使成员与群组管理器共享一个长期秘密;在分配组密钥影子阶段,群组管理器利用几何方法为成员分配组密钥影子;在成员计算组密钥阶段,成员通过公告牌上的公开信息与自己拥有的私有信息重构圆而获得组密钥.在简单群组密钥分配的基础上,建立二叉树结构的密钥树进行组密钥分配,其组密钥更新的计算代价从O(m)降低到O(log(m)),公开信息无需变化,无需安全信道,使方案具可有扩展性.     

一种动态组播的密钥更新算法

为了保证组播通信的机密性，安全组播使用不为组外成员所知的密钥来加密数据，并随组成员关系的变化而动态更新。基于树型分层式密钥管理方式使用户变更时的密钥更新代价减小，但前提是密钥树必须保持平衡。本文提出了一种应用m序B树作为组密钥树的密钥管理方法，在组播组中加入一个新成员，本方案比传统方案减少了密钥更新开销量，提高密钥更新效率。     

一种安全组播的批密钥管理方案

为了保证组播通信的机密性,安全组播使用不为组外成员所知的密钥来加密数据,并随组成员关系的变化而动态更新.目前的研究大多集中在单个组播成员加入或退出时所要进行的密钥更新.而单个密钥更新存在以下两个缺点:一是密钥更新效率低,浪费服务器资源,二是存在数据和密钥之间不同步问题.而采用组播批密钥更新策略,可以有效地提高密钥更新效率,节约服务器资源.本文提出一种基于迭代哈希函数链的批密钥更新方案.比较分析结果表明,该方案可有效地节约服务器资源.仿真结果进一步证明,与单密钥更新相比,该方案可有效地提高服务器密钥更新效率.     

群密钥分配的动态安全性及其方案

相对于端到端的通信、安全群组通信更为复杂,从基本算法,系统及安全协议到安全实现都存在需解决的问题,安全群通信的一个基本方法是所有群成员共享一个群密钥、如何将群密钥安全有效地分配给群组的成员是安全群通信应用的一个基本问题,它的难点在于群线的动态性,针对该问题,目前已提出了各种解决方案,这些方案大致可分为两类：集中式管理和分布式管理,现有的群密钥分配方案分析,该文提出了可扩展的安全群密钥分配方案的教学模型,基于该模型形式地定义了群密钱分配的动态安全性,现有群密钥分本的数学描述只能刻画群密钥分配静态的安全性,与之相比该文提出的模型是更为实用的。随后,定义了群密钥分配方案的方法,作为这种构造方法的应用实例,提出了一个新的适用于大数量的,动态组播群组的群密钥分配方案,该方案采用分层管理结构,可高效地处理群成员的动态加入和退出,在单向函数假设条件下,它的安全性是可证明的,不依赖计算复杂性密码学假设,该方案中可以通过设立了群管理员分散对成员的管理,降低群中心管理员的负担,因而,可灵活应用于集中式和分布式的应用环境。     

一种基于等级树模型的群组密钥管理方案

安全、高效的群组密钥管理方案是保证群组通信安全的关键。在综合考虑军队保密通信和群组密钥管理的特点及要求的基础上,提出一种基于等级树模型的群组密钥管理方案。根据军队隶属关系建立等级树模型,引入单向散列函数生成层间密钥以维护上下层访问权限,对底层小组的密钥管理采用一种逻辑密钥层次(LKH,Logical Key Hierarchy)的改进算法。对该方案的性能分析结果表明该方案在通信开销、密钥存储开销等方面优于其他同类方案。     

高效的动态安全组播密钥协商方案

组播提供了一种发送者可以同时发送信息到多个接收者的高效通信机制。设计高效的密钥协商方案是实现安全组播的主要环节。以双线性对为工具,本文提出了一个新的基于身份的动态安全组播密钥协商方案,并具体地分析了当新提出的密钥协商方案用于组播时,子组之间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程,结果表明该方案在降低计算和通信代价方面取得了较好的效果,且满足组播密钥协商的各种安全要求。     

无线网络中动态组密钥管理方案

在无线网络环境中,在对一组用户服务时,需要为其分配一个组共享密钥。好的密钥管理方案可以极大减少网络通信量,提高系统效率。论文分析了密钥管理的现状及存在的问题,然后提出了一种无线网络中基于物理拓扑结构的逻辑密钥树方案,并对此方案进行设计和性能分析,仿真结果表明此方案能有效减少网络通信量。     

Analysis and Protection of Dynamic Membership Information for Group Key Distribution Schemes

In secure group-oriented applications, key management schemes are employed to distribute and update keys such that unauthorized parties cannot access group communications. Key management, however, can disclose information about the dynamics of group membership, such as the group size and the number of joining and departing users. This is a threat to applications with confidential group membership information. This paper investigates techniques that can stealthily acquire group dynamic information from key management. We show that insiders and outsiders can successfully obtain group membership information by exploiting key establishment and key updating procedures in many popular key management schemes. Particularly, we develop three attack methods targeting tree-based centralized key management schemes. Further, we propose a defense technique utilizing batch rekeying and phantom users, and derive performance criteria that describe security level of the proposed scheme using mutual information. The proposed defense scheme is evaluated based on the data from MBone multicast sessions. We also provide a brief analysis on the disclosure of group dynamic information in contributory key management schemes     

一种新的组密钥管理方案

给出了一种新的组密钥管理方案，该方案是基于密钥树、异或运算以及单向函数链，能保证前向以及后向安全性：新加入的组成员不能获得以前的组播报文，而且即使任意多个退出组播组的组成员进行合谋也不能获得以后的组播报文。就通信、计算以及存储开销而言，该方案比现有其他基于密钥树的方案有所提高。     

多权限组播访问控制研究

网络中很多组播应用需要参与成员拥有多重访问权限,不同用户能获得不同层次的数据.提出多重组控制方案,使用分层式的密钥更新算法实现了多权限控制.     

一种新的基于双线性配对的移动Ad hoc网络组密钥协商方案

针对移动Ad hoc网络环境中的安全组播通信需求,如何实现具有较低开销同时又足够安全高效的组密钥管理方案一直是个备受关注的问题。通过引入椭圆曲线密码体制的双线性配对,提出一种新的高效的可认证分布式组密钥管理方案。进一步,基于BCDHP(bilinear computational Diffie-Hellman problem)和BDLP(bilinear discrete logarithm problem)假设证明该方案是安全的,能够有效地抵抗假冒攻击和同谋破解攻击。该方案具备完美的前向隐私性和后向隐私性,保证安全组通信中组成员的公平性。与其它方案相比,该方案仅需1轮即可完成组密钥的协商,存储开销、通信开销和计算开销都比较小,非常适合于资源有限的移动Ad hoc网络。     

多权限组播访问控制的研究

网络中很多组播应用需要参与成员拥有多重访问权限,不同用户能获得不同层次的数据。提出的多重组控制方案,使用分层式的密钥更新算法实现了多权限控制。