基于无证书密钥协商的Kerberos改进协议

Kerberos认证协议容易遭受口令攻击和重放攻击,且需要2次双线性对运算、2次指数运算和1次椭圆曲线上的点乘运算,计算量大。为此,利用高效的无证书密钥协商对Kerberos协议进行改进。用户与认证服务器之间通过使用无证书签密技术抵抗伪造攻击。分析结果证明,改进协议符合密钥协商的6个基本安全要求,满足已知密钥安全性、完美前向安全性、抗未知密钥共享安全性、密钥不可控性、已知会话临时信息安全性,能抵抗口令攻击、重放攻击、中间人攻击及密钥泄漏伪装攻击,并且仅需3次点乘运算,具有较高的效率。     

非接触式智能卡安全协议改进研究

随着身份认证技术向硬件发展和智能卡的广泛应用,非接触式智能卡系统安全问题的重要性日益显著。本文通过分析和利用现有的认证协议和密码算法,针对非接触式智能卡与读卡器间的通信提出了一种改进的安全协议。首先描述了改进的身份认证协议;然后介绍了安全信道的构建方法和数据完整性实现过程;最后通过对协议进行安全性分析,表明本协议有效抵抗了重放攻击和中间人攻击,降低了密钥泄漏的概率,减少了密钥泄漏的危害。     

基于口令的远程身份认证及密钥协商协议

基于口令的身份认证协议是研究的热点。分析了一个低开销的基于随机数的远程身份认证协议的安全性,指出了该协议的安全缺陷。构造了一个基于随机数和Hash函数、使用智能卡的远程身份认证和密钥协商协议：PUAKP协议。该协议使用随机数,避免了使用时戳带来的重放攻击的潜在风险。该协议允许用户自主选择和更改口令,实现了双向认证,有较小的计算开销;能够抵御中间人攻击;具有口令错误敏感性、口令的主机非透明性和强安全修复性;生成的会话密钥具有新鲜性、机密性、已知密钥安全性和前向安全性。     

三因子匿名认证与密钥协商协议

为确保通信双方的信息安全,很多认证与密钥协商（AKA）协议被提出并应用于实际场景中。然而现有三因子协议都存在安全漏洞,如易受智能卡丢失攻击、口令猜测攻击等,有的更是忽略了匿名性。针对上述问题提出了一种三因子匿名认证与密钥协商协议。该协议通过融合智能卡、口令和生物认证技术,并增加口令与生物特征更新阶段以及智能卡更新分配阶段,并利用椭圆曲线上的计算性Diffie-Hellman（CDH）假设进行信息交互,来实现安全通信。在随机预言机模型下证明了所提协议的安全性。与同类协议进行对比分析的结果表明,所提协议能有效防范智能卡丢失攻击、重放攻击等多种攻击,实现了匿名性、口令自由更新等更全面的功能,且具有较高的计算和通信效率。     

改进的三方口令认证密钥交换协议

基于三方的口令认证密钥交换（3PAKE）协议是客户通过与可信服务器共享一个口令验证元,在两客户进行通信时通过此可信服务器进行会话密钥的建立与共享,从而进行通信。首先对李文敏等人提出的协议进行安全性分析,发现该协议易受离线字典攻击和服务器泄露攻击。提出了一个改进协议,该协议能够提供双向认证、会话密钥机密性和前向安全性,能够有效抵抗多种攻击,包括离线字典攻击和服务器泄露攻击。     

一个前向安全无证书代理签名方案的安全性分析*

对一个前向安全无证书代理签名方案进行分析,指出这个方案既不具有不可伪造性,也不具有前向安全性。证明了该方案对于公钥替换攻击是不安全的,即敌手通过替换原始签名者和代理签名者的公钥可以伪造该代理签名者对任意消息的代理签名,给出了伪造攻击方法。指出该方案不具备前向安全性的原因,即该签名方案的代理密钥更新算法没有利用时段标识,代理签名没有明确包含时段信息。     

一个改进的前向安全的多重签名方案*

对罗等人提出的前向安全的ElGamal型多重数字签名方案进行了安全性分析,指出该方案不具有前向安全性。当某个签名人的签名密钥泄露后,该方案存在伪造攻击。最后,改进了这个方案,并分析了新方案的安全性。新方案能够抵抗伪造攻击和联合攻击,是一个安全、高效、实用的前向安全的多重签名方案。     

一种更安全的基于智能卡的多服务器身份认证方案研究

随着网络和通讯技术的发展,多服务器的身份认证问题成为近几年研究的重点。针对Chuang等人提出的基于生物特征的多服务器密钥认证方案存在的安全性不足等问题,Wang等人进行了改进,但是仍未解决不同服务器密钥相同造成的恶意攻击和伪造攻击等问题。因此,本文提出了一种更安全的基于智能卡的多服务器身份认证方案。该方案在服务器注册阶段,将高熵秘密数与服务器的ID进行计算再重新分配给服务器,使得不同的服务器具有不同的密钥。最后通过五个方案功能和性能比较分析,得出改进方案比前三种方案时间上分别缩短了16.67%、20%、28.57%,且能有效阻止恶意服务器攻击、伪造攻击、重放攻击和中间人攻击等多种攻击,安全性得到了提高,满足实际网络的高可靠性需求。     

一种无线认证密钥协商协议

提出一种新的无线局域网认证密钥协商协议,可以提供双方相互认证及密钥确认。该协议在密钥设置上基于挑战响应协议和KAS方案,在密钥预分配上基于Diffie—Hellman协议,可以提供完美前向安全性,抵抗被动攻击、字典攻击、中间人攻击、假冒攻击等。并对协议的计算代价和通信代价进行分析。     

基于椭圆曲线密码体制的可认证的密钥交换协议

椭圆曲线密码体制逐渐应用于各种安全协议中.分析了DH密钥交换协议不能抵抗中间人攻击得弱点,基于椭圆曲线离散对数难解性,利用椭圆曲线密码体制的数字签名方案,提出了基于身份认证的密钥交换协议.安全性分析表明,该协议提供身份认证、密钥认证性、密钥的可知安全性、前向保密性,并有效能够防止中间人攻击和重放攻击.把椭圆曲线密码应用于密钥交换协议的认证过程,能有效提高密钥交换协议的安全性和实用性.     

A secure and efficient certificateless authenticated key agreement protocol for smart healthcare

As more and more important smart healthcare becomes in people’s daily life, its security issues draw increasing attention. It is stringent to design trusty communication protocol guaranteeing the data security and users privacy. Recently, Wang et al. proposed a certificateless authenticated key agreement (CL-AKA) protocol such that providing a resolution to transmit unforged data over open channel in smart healthcare. Claiming that their protocol could resist attacks from two types of adversaries, Wang et al. also compared their protocol with several related works. However, in this paper, we analyze their protocol and point out that the protocol lacks forward security. Moreover, aiming at remedying such defects, this paper proposes an improved CL-AKA protocol. Not only does the improved CL-AKA protocol satisfy the security requirements but also behaves efficient compared with other related works.     

基于SRP协议的相互认证与密钥交换方案

在分析SRP协议的基础上，提出一种基于智能卡的改进方案，该方案利用智能卡提供的安全存储环境和独立的安全计算环境，不仅能有效抵抗上述两种攻击，而且适用于用户间相互认证、用户与多台服务器相互认证的场合。     

Cryptanalysis and improvement of a robust smart card secured authentication scheme on SIP using elliptic curve cryptography

The session initiation protocol (SIP) has been receiving a lot of attention to provide security in the Voice over IP (VoIP) in Internet and mobility management. Recently, Yeh et al. proposed a smart card-based authentication scheme for SIP using elliptic curve cryptography (ECC). They claimed that their scheme is secure against known security attacks. However, in this paper, we indicate that Yeh et al.’s scheme is vulnerable to off-line password guessing attack, user impersonation attack and server impersonation attack, in the case that the smart card is stolen and the information stored in the smart card is disclosed. As a remedy, we also propose an improved smart card-based authentication scheme which not only conquers the security weaknesses of the related schemes but also provides a reduction in computational cost. The proposed scheme also provides the user anonymity and untraceability, and allows a user to change his/her password without informing the remote server. To show the security of our protocol, we prove its security the random oracle model.     

可证明安全的后量子两方口令认证密钥协商协议

口令认证密钥协商可以在客户机和服务器之间建立安全的远程通信,且可以将一个低熵口令放大为一个高熵的会话密钥。然而,随着量子计算技术的快速发展,基于大数分解和离散对数等经典数学难题的PAKA协议面临着严峻的安全挑战。因此,为了构建一个高效安全的后量子PAKA协议,依据改进的Bellare-Pointcheval-Rogaway(BPR)模型,提出了一个基于格的匿名两方PAKA协议,并且使用给出严格的形式化安全证明。性能分析结果表明,该方案与相关的PAKA协议相比,在安全性和执行效率等方面有一定优势,更适用于资源受限的物联网(Internet of Things, IoT)智能移动设备。     

物联网无线协议安全综述

近些年来,随着物联网的快速发展,其应用场景涵盖智慧家庭、智慧城市、智慧医疗、智慧工业以及智慧农业.相比于传统的以太网,物联网能够将各种传感设备与网络结合起来,实现人、电脑和物体的互联互通.形式多样的物联网协议是实现物联网设备互联互通的关键,物联网协议拥有不同的协议栈,这使得物联网协议往往能表现出不同的特性.目前应用较广...     

A systematic security analysis of EMV protocol

EMV is the leading and widely used international standard for payment with smart cards. The EMV specification defines a highly configurable toolkit for payment protocols, which allows different combinations of card authentication, cardholder authentication and transaction authorization. Due to its complexity and its flexibility, it is difficult to comprehensively analyze the security of EMV standard, yet it is critical to obtain practical security guarantees for EMV. In this paper, we present the first systematic and formal treatment of EMV protocol. We introduce a three-party security model, covering all known kinds of combinations and providing reasonably strong security notions. Furthermore, via a modular approach, we prove that the EMV protocol with reasonable improvement can achieve our desired security. We also identify various known attacks on EMV protocol in our security model.     

对一种身份认证协议的改进及其形式化分析①

基于口令的远程身份认证协议是目前认证协议研究的热点。2005年,Sung-WoonLee等人提出了一个低开销的基于随机数的远程身份认证协议即Lee—Kim—Yoo协议,首先分析了此协议中所存在的安全性缺陷。随后构造了一个基于随机数和Hash函数,并使用智能卡的远程身份认证协议,最后用BAN逻辑对修改后的协议进行了形式化的分析,结果表明修改后的协议能够达到协议的安全目标。     

对一种身份认证协议的改进及其形式化分析①

基于口令的远程身份认证协议是目前认证协议研究的热点。2005年,Sung-Woon Lee等人提出了一个低开销的基于随机数的远程身份认证协议即Lee-Kim-Yoo协议,首先分析了此协议中所存在的安全性缺陷,随后构造了一个基于随机数和Hash函数,并使用智能卡的远程身份认证协议,最后用BAN逻辑对修改后的协议进行了形式化的分析,结果表明修改后的协议能够达到协议的安全目标。     

机卡分离中基于身份的认证及密钥协商协议

为增强数字电视条件接收系统的安全性，用户端宜采用“机卡分离”的方法。其中，设计既安全又切实可行的机卡认证及密钥协商协议是一个重要环节。该文根据机卡分离环境的需求，设计了一个基于身份的双向认证及密钥协商协议。该协议可以抵抗中间人攻击、交错攻击与反射攻击。并且与基于证书的协议相比，无需可信第三方的介入，协议双方具有较少的通信量，在智能卡端也具有理想的计算量和较小的存储空间。     

一种抵抗假冒攻击的移动RFID双向认证协议

分析现有移动双向认证协议存在的安全缺陷,提出一种能够抵抗攻击者假冒攻击的移动双向认证协议。采用计算量更小的位运算对信息进行加密,能保障信息安全的同时,亦能够降低系统整体的计算量;对于所有信息并不是单纯转发,而是通过加密后再发送,以此抵抗假冒攻击。通过形式化分析,证明了该协议的正确性;安全性分析表明,该协议能够抵抗攻击者发起的常见攻击;性能分析表明,该协议具备低计算量的特征。