改进的双方密钥协商协议

双方认证密钥协商是生成会话密钥的重要手段。分析了赵建杰等于2011年提出的一个可证明安全的双方认证密钥协商协议,指出如果敌手持有原协议的长期私钥,协议是不安全的。提出一种改进的协议,新协议将影响安全性的公开参数保护起来,避免了长期私钥的泄露,并对新协议的安全性和计算量进行了讨论。分析结果表明,新协议在减少计算量的前提下实现了协议双方的安全密钥协商。     

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。     

一种新的群认证密钥协商方案

提出一种新的基于身份的群认证密钥协商协议,并基于决策双线性Diffie-Hellman问题的难解性,在标准模型下对协议的安全性进行形式化证明。该协议考虑群会话中成员的动态性问题,从而解决群密钥协商中成员的流动问题。安全性性能分析结果表明,该协议用较低的计算量实现了参与者的安全会话密钥协商。     

WSN中基于ECC的轻量级认证密钥协商协议

为解决无线传感器网络密钥管理与认证协议设计中由于节点频繁移动所带来的计算量、存储量等资源消耗过大问题,提出了一种基于ECC的轻量级认证密钥协商协议。该协议主要用于网络中任意用户节点之间,以及用户节点与网络之间的双向认证和会话密钥的协商。方案采用ECC进行会话密钥协商,结合AES对称密钥加密技术保证信息传输过程的保密性。与传统的密钥协商协议相比,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,并减少了对节点计算量和存储量的需求。该协议在ID-BJM安全模型下证明了其安全性。分析结果表明,该协议满足前后向安全性和PKG前向安全性。     

新的适用于WSN网络的双方认证密钥协商协议

在无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,如何消耗较小的计算量建立传感器之间的身份认证和会话密钥一直是学界研究的热点。基于椭圆曲线密码体制设计了一种新的认证密钥协商协议。之后对新协议进行了安全性分析和性能分析。分析结果表明,新方案在确保自身安全的前提下,以较小的计算代价实现了WSN网络节点之间的安全密钥协商目标。     

新的单轮无证书群认证密钥协商协议

群认证密钥协商协议可以使多个参与者在公开信道中建立会话密钥。提出了一种高效的基于PKC的无证书群认证密钥协商协议,由于采用了无证书机制,简化了基于证书的协议中复杂的证书管理问题,同时也解决了基于身份的协议中密钥托管问题。还对新协议进行了严格的形式化证明和计算量的横向比较,结果显示,新协议是安全且高效的。     

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信.现有的大部分基于公钥技术的AGKAY协议分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现.第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大.针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性.该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势.     

基于身份的增强三方认证密钥协商协议

现有的三方认证密钥协商协议安全性低且计算开销较大,提出一种基于身份的增强三方认证密钥协商协议。新协议在实现密钥协商基本安全属性的同时,利用短签名和时间戳技术进一步提高安全性。分析表明,增强协议能满足现有已知的三方密钥协商安全属性,且仅需两次双线性对运算,计算开销更低。此外,提出更强的抗密钥泄露伪装属性,首次指出陈浩等人以及陈家琪等人方案存在重大缺陷。     

无双线性对的无证书隐式认证及密钥协商

由于对运算的计算量较大,且现有无双线性对的密钥协商协议存在会话临时秘密值泄露安全缺陷,提出一种无需对运算的无证书隐式认证和密钥协商协议,在随机预言机模型下证明了新协议的安全性。新协议基于椭圆曲线上的CDH假设,仅需要三次椭圆曲线上的点乘运算,计算开销低于同类型其他协议。新协议采用隐式认证方式避免了现有方案中存在的会话临时秘密值泄露安全缺陷。     

基于无证书的可认证组密钥协商协议

文中基于多线性表的性质,综合椭圆曲线上离散对数问题,提出一个新的基于无证书的多方密钥协商方案.新协议避免了传统的基于证书的方案中复杂的证书管理问题,解决了基于身份的组密钥协商方案中固有的密钥托管问题,实现了对通信各方的身份认证,有效防止了主动攻击.最后,通过计算验证了会话密钥的一致性,采用应用Pi演算对协议进行形式化分析验证了协议的安全性.和其它可认证组密钥协商协议相比,新方案用较小的计算开销换取了协议的更强安全性,协议的实用性大大增强     

三叉树结构下的群认证密钥协商协议

群密钥协商是密钥协商协议的一个重要研究分支。提出了一种在三叉树结构下基于身份的群认证密钥协商协议,充分考虑了成员加入和离开时的子协议。还对方案的安全性和性能进行了分析。结果表明,新方案在计算量减少的前提下实现了协议多方的安全密钥协商。     

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。     

ABeCK模型下安全的基于属性的认证密钥协商协议

基于属性的认证密钥协商(attribute-based authenticated key agreement,简称ABAKE)协议可在保护身份隐私的通信环境中为用户建立共享的会话密钥,ABeCK(attribute-based extended Canetti-Krawczyk)模型是适用于ABAKE协议安全性分析的一种安全强度较高的模型.首先在GCDH(gap computational Diffie-Hellman)假设的基础上提出了GCPBDHE(gap computational parallel bilinear Diffie-Hellman exponent)假设,然后,基于Waters属性基加密方案提出了一个基于属性的认证密钥协商协议,并在GCPBDHE假设和CDH假设成立的条件下,证明了该方案在ABeCK模型下是安全的.与现有的ABeCK模型下安全的ABAKE协议相比,降低了通信开销.     

无双线性对的无证书两方认证密钥协商协议

鉴于双线性对运算复杂度较高,不适用于移动通信环境,提出新的无双线性对的基于无证书的两方认证密钥协商协议。新协议解决了基于身份的公钥密码方案中固有的密钥托管问题,实现了对通信双方的身份认证,采用非双线性对运算,极大地降低了计算开销。通过分析协议的正确性,采用Applied Pi演算对协议进行形式化分析,借助ProVerif工具验证了协议的安全性和认证性。与其他两方密钥协商协议相比,新方案具有更好的安全性和效率。     

Certificateless public key encryption: A new generic construction and two pairing-free schemes

The certificateless encryption (CLE) scheme proposed by Baek, Safavi-Naini and Susilo is computation-friendly since it does not require any pairing operation. Unfortunately, an error was later discovered in their security proof and so far the provable security of the scheme remains unknown. Recently, Fiore, Gennaro and Smart showed a generic way (referred to as the FGS transformation) to transform identity-based key agreement protocols to certificateless key encapsulation mechanisms (CL-KEMs). As a typical example, they showed that the pairing-free CL-KEM underlying Baek et al.’s CLE can be “generated” by applying their transformation to the Fiore–Gennaro (FG) identity-based key agreement (IB-KA) protocol.In this paper, we show that directly applying the Fiore–Gennaro–Smart (FGS) transformation to the original FG IB-KA protocol in fact results in an insecure CL-KEM scheme against strong adversaries, we also give a way to fix the problem without adding any computational cost. The reason behind our attack is that the FGS transformation requires the underlying IB-KA protocol to be secure in a model that is stronger than the conventional security models where existing IB-KA protocols are proved secure, and the FG IB-KA protocol is in fact insecure in the new model. This motivates us to construct a new generic transformation from IB-KA protocols to CLE schemes. In the paper we present such a transformation which only requires the underlying IB-KA protocol to be secure in a security model that is weaker than the existing security models for IB-KA protocols. We illustrate our transformation by generating a new pairing-free CLE scheme that is obtained by directly applying our transformation to the original FG IB-KA protocol.     

无双线性对无证书两方跨域认证密钥协商协议

针对双线性对运算复杂度较高,计算开销较大,提出了新的无双线性对无证书的两方跨域认证密钥协商协议。该协议解决了传统的基于身份的密码体制中固有的密钥托管问题,实现了跨域通信双方的身份验证,采用无双线性对运算,极大地降低了计算开销。在保证协议正确性的基础上,采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,并验证了协议的认证性和安全性。与其他跨域两方认证密钥协商协议性能相比,该协议达到应具备的安全性的同时,其效率更优。