密钥交换协议中本原根的快速确定方法及其实现

Diffie-Hellman密钥交换是一个可以使通信双方在不可信信道上建立共享密钥,并使之应用于后继对称密钥通信系统的一种密码协议。本原根是实现Diffie-Hellman密钥交换协议的一个核心参数,直接影响协议本身的安全性。对于大素数,确定其本原根是一个复杂的过程,如果根据定义来检测本原根,会因为运算开销太大而影响保密通信性能。本文阐述并证明了一个能够快速确定本原根的算法,给出了流程设计和基于JAVA的程序实现。     

密钥交换协议中本原根的快速更新算法

Diffie-Hellman密钥交换协议可以使通信双方在不可信信道上建立共享密钥,从而实现安全通信。提出该协议的安全性建立在DH安全大素数P及其本原根g的基础上。证明了形如P=2q+1(其中q=4i+1是大素数)的DH安全大素数P有q-1个本原根,由P的最小本原根2可以快速生成其余本原根,并提出快速生成安全大素数P及其本原根g更新的算法。     

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.     

一种强安全性的多密钥交换协议

当前的两方多密钥交换协议都不能抵抗临时密钥泄露攻击.针对该问题,基于双线性对提出一种新的两方认证密钥交换协议.协议中参与会话的2个用户通过一次会话可以生成4个不同的会话密钥.分析结果表明,该协议可以抵抗临时密钥泄露攻击,与已有同类协议相比,具有更强的安全性,能实现双向认证功能.     

一种增强的预共享密钥认证机制研究

在因特网密钥交换协议中,远程用户身份的认证问题尚无较好的解决方案。本文针对这一问题,分析了预共享密钥认证及其存在的问题,提出了一种增强的预共享密钥认证机 制,实现了服务器与远程用户身份的双向认证。     

Internet密钥交换协议及安全性分析

Internet密钥交换协议IKE是一个相当复杂的协议,它包含许多子协议,但IKE设计的相当好.本文以分析一个例子作为了解IKE的主线,并对IKE的安全性进行了分析.     

一种强安全的无证书非交互密钥交换协议

非交互密钥交换协议(Non-interactive Key Exchange,NIKE)允许通信双方在没有信息交互的情况下生成一个共享密钥。在基于身份的非交互密钥交换协议(Identity-based Non-interactive Key Exchange,ID-NIKE)中,用户私钥是由私钥生成中心(Private Key Generator,PKG)分发给用户的,因此PKG可以计算出用户之间的共享密钥,即存在密钥托管的问题。针对ID-NIKE的上述不足,基于无证书的公钥密码体制(Certificateless Public Key Cryptography,CL-PKC),首先提出了无证书非交互密钥交换协议的安全模型,然后设计了一个强安全的无证书非交互密钥交换协议方案,并在随机预言模型下基于BDH假设给出了协议的安全性证明。该方案是第一个基于CL-PKC的非交互密钥交换协议方案,并结合了CL-PKC和NIKE的优点,因此该方案不仅具有非交互的性质,而且PKG计算不出用户间的共享密钥,所以其可以更好地保护用户隐私。另外,该协议还允许用户部分秘密信息泄露,因此具有更高的安全性。     

一种新型基于格上LWE问题密钥交换协议的设计

基于格上困难问题设计高效、安全的后量子密钥交换协议具有非常重要的理论意义和实用价值。提出了一种新型高效实用的基于格上错误学习问题被动安全密钥交换协议。该协议采用加密机制的构造方式并使用了密文压缩技术,与2016年Bos等人基于错误学习问题并使用Peikert错误调和机制设计的密钥交换协议Frodo相比,通信量只增加了1.09%,但方案复杂度有效降低,计算更加简洁高效,且协议在被动攻击下可证明安全,可有效抵御量子攻击。该协议与现有的基于错误学习问题设计的密钥交换协议相比,具有很强的竞争力。     

Internet密钥交换协议的安全性分析

Internet密钥交换(IKE)协议是IPSec协议体系中最重要的部分,对于在不安全网络上安全地进行通信具有重要的意义。文章从主模式交换协商过程的分析入手,分析比较了几种验证算法的安全强度,之后从防止中间人的攻击,复杂性,防止DOS攻击等方面指出了IKE协议的缺陷和不足,并提出了相应的改进意见。     

基于D-H公钥系统前向保密的密码协议

Diffie-Hellman（D-H）算法可以实现密码系统的密钥交换，其安全性依赖于计算离散对数的难度，并且Diffie-Hellman密钥交换协议能够提供前向保密性。文中通过分析Diffie-Hellman密钥交换协议，给出了一个可以应用于任何非对称密码体制的具有前向保密的密码协议。     

Internet安全协议中的密钥交换技术研究

密钥创建是以密码学为基数的数据保护的核心,同时也是Internet上对报文进行保护的关键。介绍了在Internet协议中两个通信实体利用Diffie-Hellman密钥交换技术协商创建密钥的几种方案,并就每种方案的特点进行了讨论。     

nPAKE+: A Tree-Based Group Password-Authenticated Key Exchange Protocol Using Different Passwords

Although two-party password-authenticated key exchange (PAKE) protocols have been intensively studied in recent years, group PAKE protocols have received little attention. In this paper, we propose a tree-based group PAKE protocol — nPAKE⁺ protocol under the setting where each party shares an independent password with a trusted server. The nPAKE⁺ protocol is a novel combination of the hierarchical key tree structure and the password-based Diffie-Hellman exchange, and hence it achieves substantial gain in computation efficiency. In particular, the computation cost for each client in our protocol is only O(log n). Additionally, the hierarchical feature of nPAKE⁺ enables every subgroup to obtain its own subgroup key in the end. We also prove the security of our protocol under the random oracle model and the ideal cipher model. Electronic Supplementary Material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. This work is supported in part by the Concerted Research Action (GOA) Ambiorics 2005/11 of the Flemish Government and by the IAP Programme P6/26 BCRYPT of the Belgian State (Belgian Science Policy). Zhiguo Wan is supported in part by a research grant of the IBBT (Interdisciplinary institute for BroadBand Technology) of the Flemish Government. A preliminary version of this paper appeared in the proceedings of ICICS’07[1].     

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.     

nPAKE+:A Tree-Based Group Password-Authenticated Key Exchange Protocol Using Different Passwords

Although two-party password-authenticated key exchange (PAKE) protocols have been intensively studied in recent years, group PAKE protocols have received little attention. In this paper, we propose a tree-based group PAKE protocol——nnPAKE~+ protocol under the setting where each party shares an independent password with a trusted server. The nPAKE~+ protocol is a novel combination of the hierarchical key tree structure and the password-based Diffie-Hellman exchange, and hence it achieves substantial gain ...     

基于辫群的密钥交换协议算法的分析与实现

辫群中某些特定的字问题和共轭问题是不可解的，鉴于这种特性，利用辫群的思想可以构造出在电子商务中实现数据加密的算法。密钥交换协议能够在两人或多人之间通过一个协议取得密钥并用于进一步的数据加密，在实际的密码世界中密钥交换是很重要的一个环节。文中分析了基于辫群的Anshel—Anshel—Goldfeld密钥交换协议算法的实现过程和安全性。基于辫群的密钥交换协议，能够很好地解决数据加密中密钥在发送者和接收者之间的交付难题，必将会有广阔的应用前景。     

改进的空间网络密钥交换协议

针对空间网络的特点及空间网络对密钥交换的特殊需求,提出一种适用于空间网络的密钥交换协议。该协议以Internet密钥交换协议为基础,通过增加DH循环队列、提高Cookie计算强度的方法增强其抗拒绝服务攻击的能力,给出抵御中间人攻击、选项攻击及反射攻击的修正方法。理论分析表明,该协议具有更高的安全性和较少的交换次数,更适用于空间网络通信环境。     

基于百万富翁算法的口令认证密钥交换协议

口令认证密钥交换（PAKE）协议由于其便于记忆、运行成本低等特点受到广泛关注。文章在百万富翁协议算法的基础上,通过简化和改进,提出一种口令认证的密钥交换协议。该协议使用一个低熵的口令进行双方的认证,并得到一个高熵的密钥。文章同时分析了该协议对抵御中间人攻击和离线字典攻击的安全性。     

提高DES加密强度的密钥选位方法研究

在对标准ＤＥＳ算法中密钥的选位方法进行详细分析的基础上,指出了该选位方法潜在的不足,以及在某些情况下会大幅降低ＤＥＳ算法加密强度的原因;提出了几种有助于提高ＤＥＳ加密强度的选位方法;给出了相应的密钥选位方法实现的细节和程序。     

标准模型下高效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允许两个分别与服务器共享不同口令的用户在服务器的协助下建立共享的会话密钥,从而实现了用户间端到端的安全通信.现阶段,多数的三方口令认证密钥交换协议都是在随机预言模型下可证明安全的.但在实际应用中,利用哈希函数对随机预言函数进行实例化的时候会给随机预言模型下可证明安全的协议带来安全隐患,甚至将导致协议不安全.以基于ElGamal加密的平滑投射哈希函数为工具,在共同参考串模型下设计了一种高效的三方口令认证密钥交换协议,并且在标准模型下基于DDH假设证明了协议的安全性.与已有的同类协议相比,该协议在同等的安全假设下具有更高的计算效率和通信效率,因此更适用于大规模的端到端通信环境.