基于ECC的密钥协商及双向认证方案

针对当前移动通信系统中认证和密钥协商协议存在的安全缺陷,提出一种基于椭圆曲线密码体制的双向认证和密钥协商方案,用于移动网络中任意用户之间,或用户与网络之间进行双向认证和会话密钥的安全协商.该方案采用ECC技术,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,减少对带宽的需求,降低移动终端的计算负担和存储要求.     

基于ECC的移动通信认证和密钥协商协议

提出一个基于椭圆曲线密码体制（ECC）的快速认证和密钥协商协议，用于移动通信中任意移动用户之间或者移动用户和网络之间进行安全会话的认证和密钥协商。协议把ECC引入Diffie—Hellman密钥交换过程，并在此过程中添加证书认证方案来完成相互认证和密钥协商。采用ECC使该协议在更小密钥量下提供了更大的安全性，所需带宽明显减少，而且还大大降低了用户端的计算负担和存储要求。     

基于ECC的双向认证及密钥协商方案的分析与改进

针对当前移动通信中认证和密钥协商存在的问题和已有的解决方案,提出了一种改进的基于椭圆曲线密码体制ECC的密钥协商及双向认证方案.该方案用于移动网络中任意用户之间,或用户与网络之间进行双向认证和密钥的安全协商.采用ECC技术,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,减少对带宽的需求,降低通信双方的计算负担和存储要求,适用于无线网络环境.     

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。     

基于身份加密的可认证密钥协商协议

密钥协商是安全通信的重要环节,通过密钥协商协议可在通信节点之间建立共享会话密钥,以便实现网络中的安全通信。在物联网环境下,文章提出的密钥协商协议是在基于身份的可认证密钥协商基础上的无双线性对的可认证密钥协商协议。该协议主要包括3个部分：初始化、参数提取和密钥协商。与利用双线性对的密钥协商协议相比,该协议不仅提供了相同层次的安全性与可扩展性,且在能量开销、时间开销和计算复杂度方面具有明显的优势。     

改进的可信网络连接机制

针对传统可信网络中存在会话密钥协商过程易受中间人攻击的不足,提出改进的可信网络连接机制。该机制基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ ECDH）算法实现会话密钥的安全协商,用户与节点使用私钥和随机数完成会话密钥的计算。分析表明改进的密钥协商协议具有抗中间人攻击、高效性等特点,会话密钥具有前向安全性及较强的新鲜性和保密性。     

基于身份的认证密钥协商协议的改进

针对已有的基于身份的认证密钥协商协议存在的安全问题,提出一种改进的基于身份的认证密钥协商协议。该协议采用双线性对运算方法,用户双方的临时和长期私钥结合进行最终会话密钥的计算,解决了原协议中存在的PKG前向安全性问题、单一依赖临时或长期私钥而存在的问题和已知临时会话密钥泄漏攻击的问题。在保证改进协议正确基础上,对协议的安全属性及协议性能进行了分析。采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,验证了改进协议的认证性和安全性。结果表明,改进的协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全性要求,与已有基于身份的认证密钥协商协议相比具有更好的安全属性及计算效率。     

基于自验证公钥的跨域口令认证密钥协商协议

结合自验证公钥密码学和口令构造了一个用户可以直接通信的跨域口令认证密钥协商协议。域服务器通过口令认证实现对域内用户的认证, 并与对方域服务器一起协助用户完成认证和密钥协商。该过程中, 域服务器不能获取关于会话密钥的任何信息, 且各参与方之间能够实现相互认证。与同类协议相比, 该协议需要较小的计算和通信代价, 并能抵抗字典攻击和未知会话密钥共享攻击。     

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。     

基于ECC的Ad hoc组密钥协商协议

提出一种基于椭圆曲线加密体制的Ad hoc组密钥协商协议,并给出了组成员加入/离开时的协商过程.采用ECC机制减少节点的计算量和存储量,并且用了很小密钥量提供了更大的安全性,所需带宽也明显减少.     

基于椭圆曲线的跨域端到端口令认证密钥协商协议

跨域端到端口令认证密钥协商协议(C2C-PAKA)的主要目的是使分布在不同域中持有不同口令的两个客户端可以在各自服务器的协助下实现相互认证并协商出共同的会话密钥。本文中,我们基于椭圆曲线上的离散对数问题,在直接通信架构下给出一个跨域的口令认证的密钥协商协议。该协议中,诚实的服务器是不能获取任何关于会话密钥的值。各参与方之间能够实现相互认证。与同类协议比较,该协议具有较小的通信负担和计算负担,更易于实现。此外,协议还能够抵抗字典攻击、口令泄露模仿攻击和未知会话密钥共享攻击等通用攻击类型,同时能够实现前向安全、无密钥控制和已知会话密钥安全等安全属性。     

基于ECC的同态密钥协商

简要回顾了密钥管理的基本内容,指出常见的密钥协商协议的不足.介绍了ECC公钥密码体制和整数环上的同态加密机制,提出了基于ECC的同态密钥协商.该协议主要利用ECC的公钥和同态加密机制建立一个等献的、前向保密的会话密钥.和Diffie-Hellman系列密钥协商协议相比,提出的密钥协商协议具有更快的运算速度和基于口令的密钥协商协议相比,提出的密钥协商协议具有较好的安全性.并利用BAN逻辑证明了该协议的安全性.     

Enhancements of authenticated multiple key exchange protocol based on bilinear pairings

Lee et al. [4] proposed two new authenticated multiple key exchange protocols based on Elliptic Curve Cryptography (ECC) and bilinear pairings. In this paper, we show an impersonation attack on their pairing-based authenticated key exchange protocol. We demonstrate that any attacker can impersonate an entity to share multiple session keys with another entity of his/her choice by using only the public key of the victim. Moreover, their protocol fails to provide perfect forward secrecy, despite of their claim to the contrary. Thus, we propose a simple modification to the original protocol which avoids our attack.     

基于无证书密码学的可认证三方密钥协商协议

为了使密钥协商协议能够抵抗主动攻击,提出了一个可认证的无证书三方密钥协商协议。首先分析现有密钥协商协议的特点,然后以无证书密码学理论为基础设计一个安全的三方密钥协商协议。该协议只需要一轮消息交换就可以建立起安全的三方会话密钥,有效地克服了密钥托管问题,提供完善的前向安全性。通过性能分析表明,该协议具有较高的安全性和运行效率。     

同态密钥协定

文章简要回顾了密钥管理的基本内容,指出常见的密钥协定协议的不足,详细介绍了基于口令认证的密钥协定协议。利用Sander和Tschudin提出的整数环上的同态加密机制,提出了一种新的密钥协定——同态密钥协定。该协议主要实现了用一个弱的初始口令建立一个有捐助的、前向保密的会话密钥的过程。     

An ID-based client authentication with key agreement protocol for mobile client-server environment on ECC with provable security

Recently, lots of remote user authentication schemes are implemented on elliptic curve cryptosystem (ECC) to reduce the computation loads for mobile devices. However, most of those remote user authentication schemes on ECC suffer from different attacks and can not provide provable security. Therefore, we propose an ID-based remote mutual authentication with key agreement scheme on ECC in this paper. The proposed scheme not only provides mutual authentication but also supports a session key agreement between the user and the server. The scheme also provides the known session key security, the perfect forward secrecy, the no key-compromise impersonation, the no unknown key-share and the no key control. Compared with the related works, the proposed scheme is more efficient and practical for mobile devices. We also give a security proof under the random oracle.     

无证书密钥协商协议对跨域Kerberos的改进

针对Kerberos域间认证方案中存在的密钥数量庞大和系统安全性脆弱等问题,提出一种可认证的无证书密钥协商协议。该协议通过无证书密码学理论弥补原Kerberos域间认证的缺陷,只需一轮消息交换即可建立安全的域间会话密钥,并提供完善的前向安全性。安全性分析结果表明,改进的协议可以有效解决密钥的管理问题及第三方无举证窃听。     

基于环上误差学习问题的新型后量子认证密钥交换协议

针对量子计算机技术的迅速发展使得传统公钥密码体制的安全性面临严重威胁的现实性问题,提出一种新型的基于环上误差学习（RLWE）问题的后量子认证密钥交换协议。协议通过使用Peikert式误差协调机制,双方通过计算可直接得到均匀分布的共享比特值,从而使得通信双方得到相同的会话密钥。使用理想格上的解码基对协议正确性进行了分析,并设置合理参数从而保证协议双方以显著概率得到相同密钥值。该协议在BR （Bellare-Rogaway）模型下可证明安全并达到弱的完美前向安全性。协议安全性归约为格上RLWE困难问题,可抵御量子攻击。与现有基于RLWE问题设计的认证密钥交换协议相比,该协议中参数值模数的大小由亚指数级降低至多项式级,相应计算量和通信量显著减小,是一种更加简洁高效的后量子认证密钥交换协议。     

Robust biometric-based three-party authenticated key establishment protocols

This paper proposes secure and efficient biometric-based three-party authenticated key establishment (B3AKE) protocols to minimize the computation costs of each participant and fit three-party communication. The proposed B3AKE protocols adopts a three-factor authentication mechanism which uses biometric, token, and passwords for users unlike the related protocols. In addition, the proposed B3AKE protocols are composed of four sub-protocols, which are registration, biometric-based three-party authenticated key transport, biometric-based three-party authenticated key agreement (B3AKA), and password update. In order to exploit the key block size, speed, and security jointly, the proposed B3AKA protocol is based on symmetric key cryptosystems and elliptic curve cryptography. As a result, the proposed B3AKE protocols not only are secure against well-known cryptographical attacks but also provide perfect forward secrecy. Furthermore, the number of rounds is smaller by one round than the related protocols and the asymmetric key encryption/decryption operations do not need to establish a session key and authenticate between two users and a server. Thus, the proposed B3AKE protocols are very useful in limited computation and communication resource environments to access remote information systems since it provides security, reliability, and efficiency.     

一种动态的可认证的群密钥协商方案

为了使群密钥协商协议能够抵抗主动攻击,提出了一种高效的可认证方案。该方案以一种可认证的两方密钥协商协议为基础,首先提出了该协议的无认证版本,然后通过二叉树把两方认证版本、一方认证版本和无认证版本结合起来。该方案提供了隐含密钥认证和完善前向保密等安全属性。其通信开销是常数,计算开销与成员数目的对数成正比。