一种抗量子攻击的RFID安全认证协议研究北大核心CSCD

针对量子计算机对现有RFID系统的公钥密码体制(RSA、ECC)的安全性带来了巨大冲击,提出了一种基于NTRU密码体制的RFID相互认证协议,NTRU密码体制能够抵抗量子攻击且加解密速度快、密钥短、安全性高。将NTUR密码体制和具有不可预测性的真随机数发生器相结合,保证每次传输的数据都具有不可预测性,能够有效抵抗跟踪攻击、假冒攻击、重放攻击等安全隐私问题,并且实现了三方相互认证。通过GNY逻辑对协议安全性进行了形式化证明,证明了协议的可行性,最后与其他相关协议对比分析,表明所提出协议的安全性和计算效率更高。     

基于椭圆曲线密码的无线射频识别双向认证协议

针对无线射频识别(RFID)中阅读器与标签之间的无线通信安全问题,基于椭圆曲线密码算法,提出一种RFID双向认证协议。描述新协议过程,给出安全性分析,该方案不仅提供了RFID系统中阅读器与标签的双向认证,而且满足防范重放攻击、窃听攻击、中间人攻击等安全要求,并利用BAN逻辑证明新协议的安全性。安全性分析结果表明,该协议基于椭圆曲线离散对数困难问题,与现有公钥密码体制相比,安全强度高、密钥长度短、存储量小,且具有较高的通信效率。     

基于流密码的RFID安全认证协议

针对无线射频识别(RFID)认证协议安全性较差的问题,在分布式RFID询问-应答认证协议的基础上,设计一个基于流密码算法的RFID安全认证协议。理论分析结果表明,该协议能够抗假冒攻击、重传攻击、追踪,解决去同步化问题,并使后台数据库的响应速度更快,实用性更强。     

基于共享密钥的RFID认证协议

针对目前无线射频识别(RFID)技术在安全性方面存在的问题,采用散列函数和共享密钥设计了RFID安全协议。分析了RFID在实际应用中存在的安全和隐私问题,提出了一种基于数论研究单元(NTRU)公钥密码系统和Hash函数的RFID认证协议。该协议利用NTRU公钥密码系统产生系统的共享公钥,并运用Hash函数对共享公钥进行Hash运算,保证了RFID系统信息安全性。理论分析表明,该协议能有效地防止消息泄漏、伪装、定位跟踪等安全攻击。     

基于对称密码算法的RFID中间件认证协议设计

认证协议是保证RFID通信安全的基本手段之一.论文设计了一种基于对称密码算法的RFID中间件认证协议,经过GNY逻辑验证,证明该协议具有双向认证的安全特性.并进行了安全性结论分析,分析表明该协议具有内容隐私、位置隐私、抗重放攻击、抗假冒攻击等性能.     

一种基于ECC的RFID双向认证协议设计

针对有些RFID认证协议存在的可扩展性和安全隐私保护的问题,提出一个基于椭圆曲线密码(ECC)的RFID双向认证协议。对该协议进行详细的描述,并分析其安全性。结果表明该协议具有可扩展性,能够抵抗跟踪、重放、假冒、中间人等攻击,具有良好的前向安全性和能够实现服务器和标签的双向认证。该协议成本低、安全、可扩展,具有一定的实用性。     

基于AES与NTRU的RFID安全认证协议

对现有的RFID认证协议进行了安全性与算法复杂度分析,提出了一种基于高级加密标准AES与公钥体制NTRU的RFID安全认证协议。该协议可抵抗重传、窃听、篡改、跟踪等多种攻击手段,实现了双向认证与密钥更新,适合安全性能要求高、电子标签用户数多的RFID应用场合。分析了此协议的安全性及算法可行性,并利用BAN逻辑对其安全性进行了证明。     

一种具有隐私保护与前向安全的RFID组证明协议

无线射频识别(RFID)组证明协议用来证明多个标签是否同时存在,在实际场景下需要多个标签组成一组来标识同一个物体,但RFID标签结构简单,计算存储资源有限,其安全协议的实现受到制约。为此,提出一种隐私保护和前向安全的组证明协议,通过哈希运算和随机化等操作确保协议会话信息的保密传输和隐私性,将激活-休眠机理、过滤-响应机制以及身份认证与组证明技术相结合以提高协议的效率。分析结果表明,RFID组证明协议具有匿名性和前向安全性,能够抵抗窃听、跟踪、重放与去同步等攻击。     

一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议

在分析现有一些RFID认证协议的基础上,采用流密码加密和密钥动态更新的方法设计了一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议。对该协议的安全性和性能进行了分析,结果表明协议能够有效防止拒绝服务攻击、隐私攻击、窃听攻击、重传攻击,同时解决了RFID的隐私问题。     

基于秘密共享密钥树的无线射频识别组证明协议

针对现有无线射频识别(RFID)组证明协议易受到重放、跟踪等安全威胁及组证明效率较低的问题,提出了基于秘密共享密钥树的RFID组证明协议。协议设计了基于秘密共享方案的组证明密钥结构,将组密钥多次拆分生成密钥树增加了密钥结构的复杂度,加大了攻击者试图恢复组密钥的难度,提高了安全性;阅读器与每个标签只需一次交互便可以完成标签合法性认证及组证明信息的收集,提高了组证明效率。表明该协议较联合证明协议、基于椭圆曲线密码体制(ECC)的组证明协议、基于树的组证明协议等在安全和性能方面具有明显提高。     

对一种白盒SM4方案的差分计算分析

传统密码算法的安全性建立在黑盒攻击模型下. 在这种攻击模型下, 攻击者只能获取密码算法的输入输出, 而无法得知密码算法运行时的内部细节. 近年来白盒攻击模型的概念被提出. 在白盒攻击模型下, 攻击者既可以获取密码算法的输入输出, 也可以直接观测或更改密码算法运行时的内部数据. 为保证已有密码算法在白盒攻击环境下的安全性, 在不改变其功能的基础上通过白盒密码技术对其进行重新设计被称为已有密码算法的白盒实现. 研究白盒实现方案的设计与分析对于解决数字版权管理问题具有重要意义. 近年来, 出现了一类针对白盒实现方案的旁信道分析方法. 这类分析手段只需要知道很少白盒实现方案的内部细节, 却可以提取到密钥, 因此是一类对现有白盒实现方案具有实际威胁的分析手段. 对现有白盒实现方案进行此类分析对于确保方案安全性具有重要现实意义. 此类分析方法中的典型代表是基于差分功耗分析原理的差分计算分析. 基于差分计算分析, 对白-武白盒SM4方案进行了安全性分析. 基于对GF(2)上n阶均匀随机可逆矩阵统计特征的研究结果, 提出了一种改进型差分计算分析(IDCA), 可以在分析成功率几乎不变的前提下显著提升分析效率. 结果表明, 白-武白盒SM4方案在面对差分计算分析时不能保证安全性, 必须对其进行进一步改进使之满足实际应用场景下的安全性需求.     

安全协议中防御拒绝服务攻击的请求成功率保证算法

安全协议在维护网络安全的过程中,都需要采用密码算法来达到其安全的目的.在其运行的初始阶段,要进行复杂计算,并需保存相关状态信息,这使得其存在拒绝服务攻击的安全隐患.本文分析针对安全协议的拒绝服务攻击方式,并重点讨论防御攻击的puzzle方法,定量的研究其防御拒绝服务攻击的过程,给出了难度系数的调整公式,进一步提出请求成功率保证算法,能根据需要动态调整防御拒绝服务攻击的强度,进而提高安全协议的安全性和系统的运行效率.     

基于Petri网的密码协议形式化建模

密码协议是安全共享网络资源的机制和规范,是构建网络安全环境的基石,其安全性对整个网络环境的安全起着至关重要的作用。提出了采用Colored Petri Nets(CPN,着色Petri网)分析密码协议的新方法。采用新方法对TMN协议的多次并发会话通信进行形式化建模,模型依据会话配置和会话顺序进行功能单元划分,采用on-the-fly方法生成攻击路径。采用状态空间搜索技术,发现了该协议的多次并发会话不安全状态,并获得了新的攻击模式。     

Provably secure three-party password authenticated key exchange protocol in the standard model

Three-party password authenticated key exchange protocol is a very practical mechanism to establish secure session key through authenticating each other with the help of a trusted server. Most three-party password authenticated key exchange protocols only guarantee security in the random oracle model. However, a random oracle based cryptographic construction may be insecure when the oracle is replaced by real function. Moreover, some previous unknown attacks appear with the advance of the adversary capability. Therefore, a suitable standard model which can imitate a wider variety of attack scenarios for 3PAKE protocol is needed. Aim at resisting dictionary attack, unknown key-share attack and password-compromise impersonation attack, an expanded standard model for 3PAKE protocol is given. Meanwhile, through applying ElGamal encryption scheme and pseudorandom function, a specific three-party password authenticated key exchange protocol is proposed. The security of the proposed protocol is proven in the new standard model. The result shows that the present protocol has stronger security by comparing with other existing protocols, which covers the following security properties: (1) semantic security, (2) key privacy, (3) client-to-server authentication, (4) mutual authentication, (5) resistance to various known attacks, and (6) forward security.     

RFID超轻量级认证协议RCIA形式化分析与改进

无线射频识别（RFID）是物联网中的一种非接触式的自动识别技术,被广泛运用于构建物物互联的RFID系统。RCIA是一种超轻量级RFID双向认证协议,提供高安全性并声称能抵御去同步攻击。形式化方法是安全协议分析的有力手段。运用模型检测工具SPIN对RCIA协议的认证性及一致性进行验证,结果表明RCIA协议存在去同步攻击漏洞。针对此漏洞,提出基于密钥同步机制的修补方案,对RCIA协议进行了改进。对改进后的协议进行形式化分析与验证,结果表明改进后的RCIA协议具有更高的安全性。提出的协议抽象建模方法对此类超轻量级RFID双向认证协议形式化分析具有重要借鉴意义;提出的基于密钥同步机制的漏洞修补方案,被证明能有效抵御去同步漏洞,可适用于此类超轻量级RFID双向认证协议的设计和分析。     

利用组合加解密方案改进SET协议的研究

文章首先对电子商务的安全体系进行了分析,针对SET协议对加解密算法的限制,提出一种采用组合加解密方案来提高SET协议的适应性和安全性,同时,又给出多证书和多数字签名的生成和认证方法。     

可信计算中AIK密钥生成改进方案

针对可信计算中AIK密钥生成方案中存在的若干安全隐患,提出AIK密钥生成改进方案,其中包括了使用不可锻造零知识协议和抗适应性选择密文攻击的加密体制构造改进方案的方法,结果证明改进方案具有不可锻造零知识,与原方案相比具有更高的安全性,解决了存在的安全隐患。     

一种典型MANET匿名路由协议的分析与改进

鉴于现有MANET匿名路由协议中不明确的敌手模型、未知安全性的密码学原语以及非严格的分析方法不能提供协议匿名性的信任,因此,对其中一种有代表性的匿名DSR进行了分析与改进,先从定义敌手攻击能力的角度明确敌手模型,并以数据分组与端节点不可关联性为目标定义协议的理想过程.然后,在路由发现阶段获得由UC安全的会话密钥组成的路径,在数据传输阶段用该密钥构造可验证的轻型路由洋葱.最后,在UC框架中基于理想过程证明协议的匿名性.     

基于GPU的密码S盒代数性质评估方法

密码S盒即黑盒,作为对称密码算法中的非线性部件,其代数性质往往决定着密码算法的安全性能。差分均匀度、非线性度及透明阶作为衡量密码S盒安全性质的三个基本指标,分别刻画了S盒抵御差分密码分析、线性密码分析及差分功耗攻击的能力。当密码S盒输入尺寸较大（如S盒输入长度大于15比特）时在中央处理器（CPU）中的求解所需时间仍过长,甚至求解不可行。如何针对大尺寸输入密码S盒的代数性质进行快速评估是目前业界的研究热点。基于图形处理器（GPU）提出一种快速评估密码S盒代数性质的方法。该方法利用切片技术将内核函数拆分至多线程,并结合求解差分均匀度、非线性度及透明阶的特征提出优化方案,从而实现并行计算。测试结果表明,与基于CPU的实现环境相比,基于单块GPU的环境下的实现效率得到了显著的提升。具体来说,计算差分均匀度、非线性度及透明阶所花时间分别节省了90.28%、78.57%、60%,验证了该方法的有效性。     

一种抗恶意攻击的RFID双向认证协议

针对现有无线射频识别（RFID）认证机制存在的安全缺陷,提出一种新型抗恶意攻击的RFID双向认证协议,并基于GNY逻辑给出了协议的安全性证明。该协议将公钥加密算法和对称密钥加密算法相结合,采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的认证效率较低,标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务（DoS）等问题,可抵抗重传,标签/阅读器假冒,通信量分析和去同步化等多种恶意攻击。分析结果表明：该协议具有安全性好,效率高,计算复杂度低等特点,适合于标签的大规模应用。