标准模型下网关口令认证密钥交换协议的通用框架

网关口令认证密钥交换协议允许用户和网关在服务器的协助下建立起一个共享的会话密钥.网关口令协议适用于无线通信环境,如GSM和3GPP等.已有的网关口令认证密钥交换协议大多缺乏严格的安全证明,或者是在随机预言模型下证明安全的.该文采用模块化的设计方法提出了在标准模型下构造网关口令协议的通用框架.通用框架可以实现双向认证并且能够抵抗不可检测在线字典攻击,因此具有更强的安全性.利用DDH假设、二次剩余假设和N次剩余假设对通用框架进行实例化可以得到不同的标准模型下可证明安全的网关口令协议.     

基于验证元的三方口令认证密钥交换协议

三方口令认证密钥交换协议使2个分别与可信服务器共享不同口令的用户建立起秘密的会话密钥.这类协议的优点是用户只需要记忆一个口令就可以与其他注册用户进行通信,因而三方口令认证密钥交换协议更适用于大规模的端到端通信.现有的大多数三方口令认证密钥交换协议均基于随机谕言模型来实现,只有少数协议不依赖服务器拥有公钥,而且在标准模型下是可证明安全的.另外多数协议中的口令以明文的形式存储在服务器上,服务器信息泄露将对用户和服务器的数据安全带来极大的危害.在标准模型下,使用平滑投影Hash函数设计了一个基于验证元的三方口令认证密钥交换协议,并证明了协议的安全性.此协议满足抵抗服务器泄露、不可检测的在线字典攻击和密钥私密性等安全属性.     

基于口令的认证密钥交换协议

提出一种基于(t, n)门限秘密共享技术的分布式口令认证密钥交换方案。用户口令的验证密钥通过秘密共享方案在服务器组内进行分配,验证任务需要t个服务器协调来完成,任意t-1个服务器合谋无法获得诚实服务器关于口令验证的任何信息。动态生成每个服务器的局部密钥,保证了方案的前向安全性。通过身份认证的各用户之间以对服务器组保密的方式交换会话密钥。该方案在DDH假设下被证明是安全的。     

强安全性的三方口令认证密钥交换协议

基于可证明安全的AugPAKE协议,提出一种具有强安全性的三方口令认证密钥交换(3PAKE)协议,协议中避免使用服务器的公钥进行认证,以保证执行效率.安全性分析结果表明,该协议可抵抗字典攻击、服务器泄露攻击等已知攻击,并具有对服务器的密钥保密性以及前向安全性.在随机预言模型下,基于DDH、SDH假设证明了该协议的安全性.     

具有强匿名性的网关口令认证密钥交换协议

网关口令认证密钥交换协议允许用户和网关在服务器的协助下建立起一个共享的会话密钥,其中用户和服务器之间的认证通过低熵的口令来完成.已有的网关口令认证密钥交换协议对用户的匿名性研究不足.该文基于Diffie-Hellman密钥交换提出了具有强匿名性的网关口令认证密钥交换协议,并且在随机预言模型下基于标准的DDH假设证明了协议的安全性.新协议可以抵抗不可检测在线字典攻击并且计算效率高,安全性和计算效率都优于已有的同类协议.     

标准模型下通用可组合的口令认证密钥交换协议

通过构造不可延展的、可提取的且是弱模拟可靠的陷门承诺体制,以及相应的平滑投射Hash函数簇,设计了一个高效的通用可组合(universal composable,简称UC)安全的两方口令认证密钥交换(password authenticated key exchange,简称PAKE)协议,并在静态腐化模型下给出了严格的安全性证明.该协议使得PAKE协议在UC框架下达到了最优的两轮.与已有的协议相比,该协议避免了零知识证明协议的使用,在保持计算复杂度相当的前提下有效地提高了通信效率.     

简单的三方口令密钥交换协议

基于口令认证的三方密钥交换协议（3PAKE）是通信双方在认证服务器的帮助下能在公开非安全的信道上协商并建立一个共享会话密钥。虽然目前有不少该方面的研究,但多数后来被证实易受攻击。本文给合以往的研究,提出一个不需服务器公钥体系的简单的基于口令认证的三方密钥交换协议。本文的协议不仅能抵抗各种攻击,而且计算成本和通信成本都比较低。     

改进的三方口令验证元认证密钥交换协议

在三方口令认证密钥交换(三方PAKE)协议中,每个用户仅仅需要和服务器共享一个口令,就可以在服务器的协助下与他人进行安全的密钥交换.由于有效地减少了用户管理口令的负担,三方PAKE协议在大规模用户集的安全通信中受到了较多关注.然而,已有的三方PAKE协议大多关注的是服务器利用明文存储用户口令的情形,没有考虑服务器口令文件泄露所造成的巨大威胁.在服务器端存放的是相应于用户口令的验证元的情形下,研究三方PAKE协议的分析和设计.首先分析了一个最近提出的基于验证元的三方PAKE协议,指出该协议易于遭受离线字典攻击,因此未能达到所宣称的安全性;其次,在分析已有协议设计缺陷的基础上,提出了一个新的基于验证元的三方PAKE协议,并在标准模型下证明了所设计的协议的安全性,与已有协议的比较表明,新提出的协议在提供了更高安全性的同时具有可接受的计算和通信效率.     

有效的口令认证的三方密钥交换协议

对于口令认证的密钥交换协议的安全性要求,提出一种口令认证的三方密钥交换协议,利用服务器存储客户端口令的验证值、双线性对与基于身份加密算法等内容进行协议的设计,并对协议进行了安全性和效率的两个方面的分析。分析表明,所提出的协议具有口令认证的三方密钥交换协议的安全属性要求,也具有较好的效率。     

一种简单的口令基三方密钥交换协议

三方密钥交换协议是双方交换协议的推广,现存的大多数三方密钥交换协议都是用户—用户—服务器模式的,此类协议大多不能抵抗不可检测的口令猜测在线攻击。为此构造一个改进的口令基三方密钥交换协议。该改进协议较为复杂且两用户间需要3轮交换。为提高效率,基于CDH与DDH等基本的密码学假设,提出一个简单的口令基三方密钥交换协议。在AIP模型下证明该协议的安全性。     

一个前向安全的基于口令认证的三方密钥交换协议

目前,文献中提出的基于口令认证的密钥交换协议,很多都是针对两方的情形设计的,即通信双方为客户与服务器,它们通过一个预先共享的口令来进行认证的密钥交换.随着现代通信环境的快速变化,需要能为任意客户间构建一个端到端的安全信道,这种应用的情形与那些文献中所考虑的有很大区别.针对这种情形,文中提出了一个可证前向安全的基于口令认证的三方密钥交换协议,使通信双方在认证服务器的帮助下能相互进行认证并建立一个会话密钥.与前人提出的基于口令认证的三方密钥交换协议相比,该协议在计算代价和通信代价上都较有效,因而更适用于资源受限的环境.此协议的安全性是在口令型的选择基Gap Diffie-Hellman问题难解的假设前提下在随机谕示模型下证明的.     

基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并利用该会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。引入2个随机数来提高安全性,使用Hash函数对口令进行优化确保口令的新鲜性,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。     

标准模型下可证安全的加密密钥协商协议

密钥加密协议的目的是利用安全性低的口令协商安全性高的密钥,进而利用密钥对以后的通信进行加密或身份认证,从而实现安全通信.现有的密钥加密协议大多缺乏安全证明,或者仅在Random Oracle模型下证明了协议的安全性.与Random Oracle模型下的协议相比,标准模型下可证安全的EKE(encrypted key exchange)协议虽然不需要Random Oracle假设,但它们都对参与方的计算能力要求较高,协议规则也更为复杂.从David P. Jablon在\"Extended Password Key Exchange Protocols Immune to Dictionary Attacks\"一文中提出的协议出发,通过引入服务端的公钥,并利用ElGamal加密和伪随机函数集,将一个Random Oracle模型下可证安全的EKE协议改进为一个标准模型下可证安全的EKE协议,并证明了改进后的协议仍然是安全的.与原始协议相比,改进后的协议只需要DDH(decisional Diffie-Hellman)假设,而不需要理想加密和Random Oracle假设;与其他标准模型下可证安全的协议相比,改进后的协议不需要CCA2(chosen ciphertext attack-2)安全的加密方案,从而不仅可以减少指数计算的次数,而且具有协议规则简单的优点.相对于KOY协议,改进后的协议将指数运算次数降低了73%;相对于Jiang Shao-Quan等人在\"Password Based Key Exchange with Mutual Authentication\"一文中提出的协议,改进后的协议将指数运算次数降低了55%.     

标准模型下基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并应用此会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。在Burmester及Desmedt协议的基础上,引入伪随机函数集和签名方案,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。