面向无线Ad Hoc网络的认证式安全路由协议

针对无线Ad Hoc网络AODV路由协议的通信效率较低和安全性差的缺点,利用可以公开验证的短签名方案提出了一种新的认证式路由协议。该方案基于无证书密码体制,克服了基于身份的密码体制的密钥托管问题,避免了基于证书密码体制的公钥存储和管理问题。另一方面,这种利用双线性对构造的短签名,更适合于节点移动快且资源受限的无线Ad Hoc网络建立路由。     

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。     

无线传感器网络中高效的基于身份的加密算法

无线传感器网络节点的通信和计算能力非常有限,使得传统的公钥加密算法无法有效应用,为此提出了一种安全的轻量级的加密算法.基于身份的密码系统简化了基于证书的密码系统繁琐的密钥管理过程,根据无线传感器网络自身的特点,对现有的基于身份的加密算法安全模型进行改进,提出了一个新的安全模型,并在此基础上提出了一种在标准模式下可证明安全的基于身份的加密算法.与现有的基于身份的加密算法相比,提出的加密算法存储需求更小、计算量更少,更加适合于无线传感器网络.     

指纹图像在数字签名中的应用

为了减少证书管理的开销,基于身份的公钥密码体制在基于证书的公钥密码体制诞生后出现,并且越来越受到关注。针对椭圆曲线上的离散对数分离难问题,利用生物特征信息产生密钥数据,提出了一种基于生物特征身份的签名方案,确保信息传输的完整性和真实性,并对其安全性进行了分析。     

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。     

高效的可证明安全的无证书数字签名方案

无证书公钥密码体制结合了基于身份和传统PKI公钥密码体制的优势,克服了基于身份公钥密码体制的密钥托管问题及PKI系统的证书管理问题,具有很高的效率。该文提出一个在随机预言机模型下可证明安全的无证书数字签名方案。该方案只需分别在系统初始化阶段、验证阶段预进行一次双线性对运算,而在签名阶段不需要进行计算。计算结果证明该方案比以往的无证书数字签名方案具有更高的计算效率和通信效率,且具有随机预言机模型下的可证明安全性。     

基于IBC的JSON数据安全传输研究

JSON(Java Script Object Notation)数据加密普遍采用基于公钥证书的PKI体系,该体系存在证书管理复杂、加密和解密效率低等缺点。基于身份的加密体系(IBC体系)是一种以使用者的身份标识直接作为公钥的密码技术。本文通过分析IBC体系的特点,设计了基于IBC体系的JSON数据安全传输方案,对JSON数据传输流程进行说明,并对JSON的加密数据结构进行设计。作为一种JSON加密方案,它保证了数据的安全传输,提高加解密的效率,具有较高的实践价值。     

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CPK的TLS握手协议的设计与研究

TLS协议作为当今应用最广泛的传输层安全协议,受到了人们的极大关注,但是其自身存在证书管理复杂、握手交互过多和安全缺陷等诸多问题。对TLS握手协议分析和研究,并结合基于身份的组合公钥密码体制(CPK)的特点,提出了基于CPK的握手协议方案。通过对其安全性分析和基于串空间模型理论的形式化证明,证明了该方案的安全可靠性高。在相同安全条件下进行仿真,实验结果显示与原方案对比该方案具有握手交互次数少、鉴别简捷、建立可信连接过程简单、高效等明显优点。     

无证书的公钥可搜索加密方案

可搜索加密技术允许用户直接对存储在云服务器上的密文数据进行搜索,且不妥协用户的数据隐私和询问隐私。现有的公钥可搜索加密方案大多数是根据基于证书的密码体制或者基于身份的密码体制构建的,不能抵抗内部关键词猜测攻击。无证书的密码体制解决了基于身份密码体制中的密钥托管问题,且不需要维护公钥证书目录。基于无证书公钥密码体制,提出了一个公钥可搜索加密方案,对该方案中新的加密算法的一致性进行了验证,并给出了该方案的安全性模型,解决了现有的无证书可搜索加密方案无法抵抗内部关键词猜测攻击的问题。     

一种可证安全的密钥隔离无证书代理重加密方案

在代理重加密体制里,一个不可信的代理服务器将用Alice公钥加密的密文转换为用Bob公钥加密的密文,同时该代理服务器无法获知明文及相关用户的私钥。无证书代理重加密体制能够同时避免传统公钥基础设施中复杂的公钥证书管理和基于身份加密中的密钥托管问题。考虑到用户私钥泄露可能带来的危害,该文提出了具有密钥隔离功能的无证书代理重加密体制,随机预言机模型中的安全证明和模拟实验表明该方案是高效安全的。同时,设计了基于云计算的移动互联网中的安全数据共享方案。     

无证书数字签名体制概述

无证书公钥密码体制下的数字签名技术既解决了传统公钥密码体制的证书管理问题,又避免了基于身份公钥密码体制的密钥托管问题,具有很好的研究特性。本文主要对无证书数字签名进行了简单的分析。     

一种高效的AAA下无对的无证书移动IP注册协议

为了实现移动IP的商业部署,需要将认证、授权和计费(Authentication, Authorization, Accounting,AAA)引入移动IP注册过程．针对该注册过程安全与效率兼顾的问题,提出了AAA下基于无对的无证书移动IP注册协议．采用强安全高效的无对的无证书签名方案来实现外地AAA服务器与家乡AAA服务器之间的相互认证; 采用消息认证码来实现家乡AAA服务器对移动节点以及移动节点对家乡代理的认证．首次采用动态更新的临时身份来代替网络服务标识中的用户信息,实现了用户匿名性．分析结果表明,该协议达到了预期的安全目标．与Cao等人提出的协议相比,该协议具有更高的安全性,注册时延减少了约20％．     

物联网中安全通信协议的形式化分析

针对物联网通信协议安全性不足和使用非形式化方法进行分析时容易出现错误的问题,提出了一种物联网安全通信协议,建立了协议主体模型和攻击者模型,采用通信顺序进程CSP的形式化方法对协议模型进行了分析。该通信协议对传送的信息进行加密,采用的加密方式是散列函数结合异或运算。协议主体进行了相互认证,认证服务器为协议主体通信分配了会话密钥,解决了读写器非法扫描和信息安全传送的问题。利用故障发散改进检测器（FDR）对该协议模型CSP进程进行了检测,结果表明：该协议主体进行了相互认证,会话密钥是安全的,所提出的物联网通信协议是安全可靠的,CSP方法用于分析协议的安全性是可行的。     

分布式结构化P2P系统可靠节点ID分配研究

当前的结构化P2P系统节点ID分配方案存在以下问题:1)对节点ID的安全需求缺乏全面的分析,主要以解决Sybil攻击问为目标;2)需要进行复杂的CA证书管理或存在密钥托管问题;3)要求系统中有中心服务器或可信的第三方,不能在分布式的结构化P2P环境采用。首先确定可靠ID分配方案的目标,并基于秘密共享和无证书密码技术设计无可信中心的无证书签名方案。在此基础上,设计分布式结构化P2P系统可靠ID分配协议。该协议适用于无可信中心的分布式结构化P2P环境,避免了上述存在的3个问题。分析表明,该协议具有安全性强、效率高、扩展性好等特性。     

无证书聚合签名方案

聚合签名通过聚合n个签名(n个不同签名者对n个不同消息生成)为一个签名, 节省带宽和提高签名验证效率. 无证书公钥密码体制解决了传统公钥密码体制中的证书管理问题以及基于身份密码体制中的密钥托管问题. 该文基于双线性对提出一个新的高效的无证书聚合签名方案. 分析表明, 在随机预言机模型中计算性Diffie-Hellman假设下, 所提方案能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造攻击, 同时所提方案签名长度独立于签名者的数量仅为2个群元素, 签名验证中仅需要4个对和n个标量乘运算, 因此该方案更加适合资源受限网络环境中的应用.     

基于身份的Ad Hoc网络门限密钥发送协议

目前已提出的多个基于身份的密钥发送协议,由于Ad Hoc网络的特性现有协议都不适用.针对这一问题,提出了一个基于身份的Ad Hoc网络门限密钥发送协议,采用门限秘密共享技术实现系统私钥的分布式生成,并且利用盲签名机制有效地实现了通过公开信道进行密钥的安全发送.本协议中任何网络节点不能假冒用户去获得用户私钥,而且能够抵抗重放攻击、中间人攻击和内部攻击,适宜在Ad Hoc网络中使用.     

基于安全多方计算的车载网隐私保护机制

为了解决当前车载网隐私保护机制的安全性和效率问题,基于安全多方计算理论和匿名认证协议,提出了一种新的车载网节点隐私保护方案.该方案利用线性方程组的求解理论,采用安全高效的茫然传输机制,避开了传统的计算复杂的公钥密码算法.对方案的安全性和效率分析的结果表明,新方案不仅能够解决车载网中发送者隐私、接收者隐私、匿名性、共谋攻击、重放攻击等多种安全问题,而且认证效率也得到了有效提高,在计算性能受限的物联网环境中,具有理论和应用价值.