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。     

通用可组合的组密钥交换协议

该文提出了一个通用可组合框架下的组密钥交换理想函数,并在防篡改硬件令牌的基础上,利用部分隔离状态下证据不可区分知识证明,设计了一个组密钥交换协议,安全地实现了这个理想函数。和采用CRS模型的协议相比,降低了把整个信任集中于一处带来的风险。提出的组密钥交换协议经过证明具有AKE安全,并且能够抵抗适应性敌手攻击和恶意参与者攻击。     

一种新的无散列函数单/多密钥交换协议

文章提出一种新的基于离散对数的单/多密钥交换协议.本协议具有身份认证功能,可以避免DiffieHellman协议中存在的漏洞--中间人攻击,而且它不使用散列函数,即可进行单密钥交换又可进行多密钥交换.与基于离散对数签名方案的变体的那一类密钥交换协议[7,8]相比,本协议具有一定程度的隐私性.     

基于理想格的通用可组合两方口令认证密钥交换协议

大部分现有基于格的两方口令认证密钥交换协议(2PAKE)都是在基于不可区分的公共参考串模型或Bel-lare-Pointcheval-Rogaway(BBR)模型下被证明安全的.该文提出一个基于环上带误差学习问题的两方口令认证密钥交换协议,并在通用可组合框架下证明其安全性.与同类协议相比,新协议具有更高的安全性和更高的效率.     

基于智能卡的强安全认证与密钥协商协议

将认证与密钥协商(Authenticated Key Agreement,AKA)协议所需的一种强安全属性——抗临时密钥泄露攻击引入到基于智能卡和口令的AKA协议中,基于NAXOS方法分别提出了基于智能卡的两方强安全AKA协议和三方强安全AKA协议.同时,首次给出了包含临时密钥泄露攻击的基于智能卡和口令的AKA协议的安全模型,并在该模型下给了所提出协议的安全性证明.此外,文中还分析了抗临时密钥泄露攻击不能在仅使用口令的AKA协议中实现的原因.     

物联网移动RFID系统匿名访问控制认证密钥交换协议

针对物联网移动RFID系统标签隐私信息的访问控制以及用户身份隐私保护问题,本文采用身份加密和属性加密相结合的方法,建立了IB-AB-eCK安全模型,设计了基于身份及属性的认证密钥交换协议IB-AB-AKE。基于IB-AB-AKE协议,提出了移动RFID手机与信息服务器之间认证密钥交换协议,实现了在保护移动RFID手机用户身份隐私的同时,根据标签所有者定制的访问控制策略进行标签信息的访问控制认证和会话密钥交换,防止了隐私信息被非法访问。分析表明,IB-AB-AKE协议在IB-AB-eCK模型下是安全的,且在通信次数、通信量及计算量方面具有优势。      

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.     

基于理想格的通用可组合两方口令认证密钥交换协议

大部分现有基于格的两方口令认证密钥交换协议(2PAKE)都是在基于不可区分的公共参考串模型或Bellare-Pointcheval-Rogaway(BBR)模型下被证明安全的。该文提出一个基于环上带误差学习问题的两方口令认证密钥交换协议,并在通用可组合框架下证明其安全性。与同类协议相比,新协议具有更高的安全性和更高的效率。     

群组密钥交换协议中的一致性分析

一致性是密钥交换协议的基本安全目标,但是在协议设计过程中非常难于把握且经常被忽视.对近年来基于GDH、基于口令和基于身份的几类可证明安全的群组密钥交换协议中几个经典的协议进行了仔细分析,分别发现了针对这些协议一致性的有效攻击.这些攻击破坏了群组的完整性,造成错误的群组通信.最后分别出了改进方案以克服存在的安全缺陷.     

安全的认证密钥协商协议研究

对基于证书的密钥协商协议的设计与分析进行了比较深入的研究,研究内容包括：可证明安全的基于证书的密钥协商协议以及一种新的可认证密钥协商协议。主要研究成果有：介绍了密钥协商协议的概念和安全特性;提出一个新的认证密钥交换协议AKE-1。AKE-1效率较高,并且在最新的eCK07模型下是安全的,证明基于随机预言假设和CDH假设。另外,基于AKE-1,提出一轮的变体（满足只有一个实体在线）和三轮的变体（提供密钥确认属性）,以满足不同的应用。     

安全定位协议的UC模型

研究了基于位置密码学中安全定位协议的可证明安全问题。在通用可组合安全框架下,提出了安全定位的可证安全模型。根据安全定位协议的需求,设计了安全定位的理想函数。同时,作为基于位置密码学的一种前提假设,设计了BRM模型的理想函数。此外,以1-维空间的安全定位协议为例,证明了该协议在BRM模型下能够实现安全定位的理想函数。     

基于通用可组合三方密码的密匙交换协议

Within the framework of universal composability, an appropriate ideal functionality that captures the basic security requirements of three party password-based key exchange was defined. An efficient real-word three party password-based key exchange protocol was also proposed. This protocol securely realizes the ideal functionality with respect to static party corruption. Thus it provides security guarantees under arbitrary composition with other protocols.     

通用可组合符号化分析群组密钥协商协议

Canetti and Herzog have already proposed universally composable symbolic analysis (UCSA) to analyze mutual authentication and key exchange protocols. However, they do not analyze group key exchange protocol. Therefore, this paper explores an approach to analyze group key exchange protocols, which realize automation and guarantee the soundness of cryptography. Considered that there exist many kinds of group key exchange protocols and the participants’ number of each protocol is arbitrary. So this paper takes the case of Burmester-Desmedt (BD) protocol with three participants against passive adversary (3-BD-Passive). In a nutshell, our works lay the root for analyzing group key exchange protocols automatically without sacrificing soundness of cryptography.     

一个高效的无证书盲签名方案

提出了一个高效的无证书盲签名方案。在随机预言机模型下,证明了新方案在适应性选择消息、选择身份攻击下是存在不可伪造的,能够有效抵抗AI攻击者的替换公钥攻击和AⅡ攻击者的KGC攻击。方案中在签名阶段没有任何双线性对运算,在验证阶段只有一个双线性对运算,并且不需要使用映射到点（Mapto Point）的特殊哈希函数。与已有方案相比,所提方案在计算量上更具优势。同时方案采用无证书公钥密码体制,解决了基于证书签名方案的证书管理问题和基于身份签名方案的密钥托管问题。     

用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议的安全性

最近Yi等(2002)提出了一个用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议。协议建立在Diffie-Hellman 密钥交换协议和RSA公钥密码体系之上。Yi等分析了协议的安全性,并认为该协议对于恶意攻击是鲁棒的。然而,本文证明该协议对于某些攻击如伪造秘密信息和篡改交换消息是脆弱的,并分析了该协议受到这些攻击的原因。本文指出由于该协议内在的缺陷,该协议可能难于改善。     

Cryptanalysis and improvement of the YAK protocol with formal security proof and security verification via Scyther

Hao proposed the YAK as a robust key agreement based on public‐key authentication, and the author claimed that the YAK protocol withstands all known attacks and therefore is secure against an extremely strong adversary. However, Toorani showed the security flaws in the YAK protocol. This paper shows that the YAK protocol cannot withstand the known key security attack, and its consequences lead us to introduce a new key compromise impersonation attack, where an adversary is allowed to reveal both the shared static secret key between two‐party participation and the ephemeral private key of the initiator party in order to mount this attack. In addition, we present a new security model that covers these attacks against an extremely strong adversary. Moreover, we propose an improved YAK protocol to remedy these attacks and the previous attacks mentioned by Toorani on the YAK protocol, and the proposed protocol uses a verification mechanism in its block design that provides entity authentication and key confirmation. Meanwhile, we show that the proposed protocol is secure in the proposed formal security model under the gap Diffie‐Hellman assumption and the random oracle assumption. Moreover, we verify the security of the proposed protocol and YAK protocol by using an automatic verification method such as the Scyther tool, and the verification result shows that the security claims of the proposed protocol are proven, in contrast to those of the YAK protocol, which are not proven. The security and performance comparisons show that the improved YAK protocol outperforms previous related protocols.     

Universally composable three‐party password‐authenticated key exchange with contributiveness

Three‐party password‐authenticated key exchange (3PAKE) allows two clients, each sharing a password with a trusted server, to establish a session key with the help of the server. It is a quite practical mechanism for establishing secure channels in a large communication network. However, most current 3PAKE protocols are analyzed in security models that do not adequately address protocol composition problem. In this paper, an ideal functionality for 3PAKE within the universal composability framework is defined, which not only provides security guarantees under arbitrary composition with other protocols but also achieves contributiveness and explicit authentication. Moreover, we propose a generic construction of contributory 3PAKE protocol and prove that it securely realizes the ideal functionality in the static corruption model. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

通用可组合公平安全多方计算协议简

在通用可组合框架下研究安全多方计算的公平性问题。在UC框架下,提出公平安全多方计算的安全模型。在模型中形式化定义了公平安全多方加法计算理想函数 和公平安全多方乘法计算理想函数 。然后,基于双线性对技术和承诺方案理想函数 ,在 -混合模型下分别设计公平加法协议 和公平乘法协议 安全实现理想函数 和 。最后,性能分析表明所提协议的有效性,能更好地满足应用需求。