一种基于身份的密钥协商协议安全分析与改进

认证密钥协商是保证参与者后续通信安全的一种重要机制。2007年,J.Oh等人提出了一种新的利用椭圆曲线密码体制的基于身份的认证密钥协商协议,该协议最大的特点是可以通过一次会话密钥协商过程生成两个会话密钥。但研究发现,该协议不能抵抗基本的冒充攻击和密钥泄露冒充攻击,详细地描述了这两个安全弱点后提出了一种新的改进方法,并分析了新协议的安全性。     

基于身份可证安全的双方密钥协商协议*

针对双方认证和密钥协商协议中会话双方属于不同密钥产生中心的情况,利用双线性对性质和BDH假设,基于可证安全的eCK模型提出一种基于身份可证安全的双方密钥协商协议。该协议从测试会话在随机谕示模型中是否存在相应的匹配会话两个方面,对提出的协议方案进行了安全性证明：若BDH假设不可解,则本方案是安全的认证密钥协商协议。     

基于签名方案的多密钥协商协议

多密钥协商协议可以在一次会话中协商出多个会话密钥,大大降低了密钥协商的成本,因此受到研究者们的关注。提出了一种新的基于签名的多密钥协商协议,新协议利用传统的签名方案实现参与者之间信息的隐藏,并通过引入Hash函数来加强协议的安全性。对新协议的安全性和计算量进行了讨论,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。     

安全高效的群组密钥协商协议

群组密钥协商(GKA)是保证随后安全通信的重要手段之一。提出了一种新的群组密钥协商协议,在协议中,参与者可以通过一系列算法对其他参与者的真伪进行验证。该协议以较低的计算成本实现参与者安全的会话密钥协商,具备可容错性和长期私钥可重用性的特点。分析表明可抵抗多数常见攻击。     

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。     

移动通信系统中的认证与密钥协商协议

提出了一种新的身份认证与密钥协商协议，该协议可以实现通信双方的相互认证，并通过协商产生安全的会话密钥。协议将对称密码体制和非对称密码体制有机地结合起来，非对称密码体制采用密钥比特少且安全性高的椭圆曲线密码体制。经过性能分析，该协议安全、有效，比较适合在移动通信系统中使用。     

移动智能终端安全即时通信方法

针对移动智能终端即时通信安全问题,提出了一种不可信互联网条件下移动智能终端安全通信方法。该方法设计并实现了一种在服务器和通信信道均不可信情况下的可信密钥协商协议。理论分析表明,所提出的密钥协商协议可以确保通信双方所协商会话密钥的真实性、新鲜性和机密性等诸多安全特性。密钥协商完成之后,基于透明加解密技术即可以确保即时通信双方语音/视频通信信息的机密性和完整性。真实移动互联网环境下的测试也表明该方法是高效和安全的,密钥协商可以在1~2 s完成,攻击者无法获取即时通信的明文信息。     

基于双线性对的卫星网络密钥协商协议

提出一种基于双线性对的卫星网络密钥协商协议,分析卫星网络的特点,给出协议实现过程。对协议的安全性分析表明,该协议不存在密钥托管问题,能抵御主动攻击,会话密钥协商满足不可控性。对协议的性能分析表明,该协议能提高会话密钥协商效率,满足实际的卫星网络密钥协商需求。     

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。     

基于口令的密钥协商协议的改进与设计

针对Diffie—Hellman协议易遭受中间人攻击的缺陷,文章采用共享口令和随机化的方式进行身份认讧,提出了一种基于口令的D—H密钥协商协议。通过对Byun和Lee的基于口令的群密钥协商方案及胡红宇的改进方案进行分析,发现改进后的协议存在不完整认证,会遭到篡改。文章首先对相关方案进行改进和完善,并在此基础之上,结合所改进的D—H密钥协商协议,基于椭圆曲线构造了一种在认证中传递消息的群密钥协商协议。     

一种可认证的群组密钥协商协议

群组密钥协商协议可以使得所有组员协商出一个相同的密钥,该密钥可以被用到后续的组员之间的安全通信中,保证群组通信的机密性、完整性和真实性。本文在可认证双方密钥认证协议和BD群组密钥协商协议的基础上,提出了一种可认证的群组密钥协商协议(ABD)。和BD相比,ABD不仅能抵抗被动攻击还能抵抗主动攻击。     

基于分簇的Ad Hoc网络密钥协商协议

以节点的公钥证书为基础,基于椭圆曲线密码体制提出一种分簇结构的Ad Hoc网络会话密钥协商协议,对协议的安全性和效率进行分析。该协议满足普遍认可的密钥协商安全要求,可抵抗中间人攻击、重放攻击、消息伪造攻击等多种攻击,有效地降低终端的计算、存储能力需求,减少了协商过程的通信开销。     

基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议

SIP协议是应用层控制协议,为了提高SIP协议的安全性,文中基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,结合用户身份、用户口令及单向陷门函数F(),提出了一种基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议.协议过程主要由初始化、注册、登录认证、口令修改四部分组成.安全分析表明,该协议实现了双向认证、提供了安全会话密钥,能抵抗口令猜测攻击、中间人攻击、重放攻击、冒充攻击、Denning-Sacco攻击等.与相关协议比较,本文所提出的基于ECDLP的SIP认证密钥协议具有更高的安全性,能更好的满足应用需求.     

Private key agreement and secure communication for heterogeneous sensor networks

Key management is an important building block for all security operations in sensor networks. Most existing key management schemes try to establish shared keys for all pairs of neighbor sensors; hence, a large number of keys need to be preloaded on each sensor, which necessitates a large key space for the nodes in the network. The recent trend in research is to mainly consider homogeneous sensor networks, and to a lesser degree heterogeneous sensor networks, for key management. In this paper, we propose a novel key agreement protocol which is based on pairing-based cryptography over an elliptic curve. Using this protocol, any two nodes that need to communicate can independently compute the same secret key by using pairing and identity-based encryption properties. The proposed protocol significantly reduces the key space of a node. Additionally, the security analysis of the proposed protocol shows that it is robust against a number of attacks including wormhole attack, masquerade attacks, reply attacks, and message manipulation attacks.     

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。     

Security weakness of Tseng’s fault-tolerant conference-key agreement protocol

A fault-tolerant conference-key agreement protocol establishes a shared key among participants of a conference even when some malicious participants disrupt key agreement processes. Recently, Tseng proposed a new fault-tolerant conference-key agreement protocol that only requires a constant message size and a small number of rounds. In this paper, we show that the Tseng’s protocol cannot provide forward and backward confidentiality during a conference session for the proposed attack method. We also show that a simple countermeasure—re-randomizing short-term keys of some participants—to avoid the proposed attack can be broken by extending the proposed attack method.     

一种抗阻断攻击的认证组密钥协商协议

一个非认证的组密钥协商协议不能对通信参与者和消息进行认证,它必须依赖认证的网络信道或其它的认证方法.分析了Burmester等人在认证广播信道下提出的著名组密钥协商协议,指出它不能抵抗内部恶意节点发起的密钥协商阻断攻击,该攻击导致组内其它诚实节点不能正确计算出一致的组密钥.提出了一种改进的认证的组密钥协商协议,在原协议中加入了消息正确性的认证方法,能够对组内恶意节点进行检测,并在随机预言模型下证明了改进的协议能够抵抗密钥协商阻断攻击.     

辫群上密钥协商协议的改进与安全性分析

对辫群上密钥协商协议进行安全性分析,指出该协议无法抵抗中间人攻击,在密钥协商协议基础上,提出一种改进的密钥协商协议。该协议在密钥协商的过程中,采用辫群上的数字签名进行认证,有效防止中间人攻击和重放反射攻击。分析结果验证了该协议的安 全性。     

Security of robust generalized MQV key agreement protocol without using one-way hash functions

The MQV key agreement protocol has been adopted by IEEE P1363 Committee to become a standard, which uses a digital signature to sign the Diffie–Hellman public keys without using any one-way hash function. Based on the MQV protocol, Harn and Lin proposed a generalized key agreement protocol to enable two parties to establish multiple common secret keys in a single round of message exchange. However, the Harn–Lin protocol suffers from the known-key attack if all the secret keys established are adopted. Recently, Tseng proposed a new generalized MQV key agreement protocol without using one-way hash functions. Tseng claimed that the proposed protocol is robust since the new protocol can withstand the forgery attack and the known-key attack. In this paper we show that this protocol is not secure since the receiver can forge signatures. We also propose an improved authenticated multiple-key agreement protocol, which is secure against the forgery attack and the known-key attack.