WSN中的无证书认证和密钥协商协议

由于无线传感器网络节点在能量、计算能力和存储能力等方面的局限性,传统的网络认证密钥协商协议难以直接应用到无线传感器网络中。为此,基于无证书的公钥密码体制,提出一种适用于无线传感器网络的认证和密钥协商协议,克服传统公钥认证的证书管理问题和基于身份认证的密钥托管问题。通过分析证明该协议满足认证协议各方面的安全属性要求,与已有的认证密钥协商协议相比,系统开销更少。     

WSN中基于ECC的轻量级认证密钥协商协议

为解决无线传感器网络密钥管理与认证协议设计中由于节点频繁移动所带来的计算量、存储量等资源消耗过大问题,提出了一种基于ECC的轻量级认证密钥协商协议。该协议主要用于网络中任意用户节点之间,以及用户节点与网络之间的双向认证和会话密钥的协商。方案采用ECC进行会话密钥协商,结合AES对称密钥加密技术保证信息传输过程的保密性。与传统的密钥协商协议相比,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,并减少了对节点计算量和存储量的需求。该协议在ID-BJM安全模型下证明了其安全性。分析结果表明,该协议满足前后向安全性和PKG前向安全性。     

无线传感器网络中三方密钥建立协议研究

提出了一个无线传感器网络(WSN)的可证明安全认证三方密钥建立协议。协议的安全性基于求解椭圆曲线离散对数问题和双线性配对Diffie Hellman问题的计算不可行性。节点之间的身份验证是无线传感器网络中最具挑战性的一个安全要求,它需要在WSN中三个相邻节点之间建立正确的会话密钥轮来实现这种安全目标。通过理论证明,该协议对数据完整性攻击和会话密钥中已知密钥安全性攻击是安全的,并提供了完美的前向安全。     

基于双线性对的WSN密钥协商和认证协议

无线传感器网络(WSN)节点在电源、计算能力和内存容量等方面存在局限性,且面临的安全威胁更复杂。为此,提出一种适用于类LEACH路由的WSN密钥协商和认证协议。通过引入当前轮数,实现节点间的双向身份认证,以抵御选择性转发、Sybil和Hello泛洪等常见攻击。利用ID和双线性对原理生成节点间的动态会话密钥,从而减少节点间的交互步骤,降低能耗。SVO逻辑推理和性能分析结果表明,该协议同时满足安全性要求和WSN的特殊应用要求。     

无线传感器网络节点间认证及密钥协商协议

无线传感器网络的特性使它面临着比传统无线网络更大的安全挑战,其安全解决方案必须兼顾安全性和系统性能等因素。节点间认证及密钥协商是构建安全网络最基本的协议,是密钥管理协议和安全路由协议等的实现基础。很明显,包括传统Adhoc在内的各种无线网络领域中的安全认证及密钥协商机制都无法适用于无线传感器网络。为此,在充分考虑无线网络攻击方法和无线传感器网络自身特点的基础上,结合基于ID的公钥密码技术,提出了椭圆曲线双线性对上的无线传感器网络节点安全认证及密钥协商协议。分析发现,该协议不仅满足安全性要求,同时,能够适合无线传感器网络的特殊应用要求。     

基于格的无线传感器网络密钥协商协议

目前大多数密钥协商协议的安全性都是建立在大整数分解、离散对数问题等传统数论难解问题上,但这些问题已经 被证明不能够抵抗量子攻击,为了避免后量子时代的安全危机,利用格上坚实的安全基础和更高的计算效率,提出了一种基于格的无线传感器网络密钥协商协议。该协议采用格上无需原像抽样操作的算法,通过概率输出认证信息,使输出认证信息的分布与认证主体的私钥无关,传感器节点仅需较少的步骤,就能够以很高的概率进行密钥协商。理论分析与结果表明:传感器节点之间只在需要通信时才建立相应配对密钥,节点之间能相互验证密钥的有效性,可以抵抗假冒、重放和伪造等攻击。该方案在增强网络安全性的同时有效的减少了节点的通信能耗。     

物联网环境下移动节点可信接入认证协议

无线传感器网络（WSN）中的移动节点缺乏可信性验证,提出一种物联网（IoT）环境下移动节点可信接入认证协议。传感器网络中移动汇聚节点（Sink节点）同传感器节点在进行认证时,传感器节点和移动节点之间完成相互身份验证和密钥协商。传感器节点同时完成对移动节点的平台可信性验证。认证机制基于可信计算技术,给出了接入认证的具体步骤,整个过程中无需基站的参与。在认证时利用移动节点的预存的假名和对应公私钥实现移动节点的匿名性,并在CK（Canetti-Krawczyk）模型下给出了安全证明。在计算开销方面与同类移动节点认证接入方案相比,该协议快速认证的特点更适合物联网环境。     

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。     

改进的双方密钥协商协议

双方认证密钥协商是生成会话密钥的重要手段。分析了赵建杰等于2011年提出的一个可证明安全的双方认证密钥协商协议,指出如果敌手持有原协议的长期私钥,协议是不安全的。提出一种改进的协议,新协议将影响安全性的公开参数保护起来,避免了长期私钥的泄露,并对新协议的安全性和计算量进行了讨论。分析结果表明,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。     

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。     

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。     

Authenticating tripartite key agreement protocol with pairings

In this paper, an authenticated tripartite key agreement protocol is proposed, which is an ID-based one with pairings. This protocol involves only one round. The authenticity of the protocol is assured by a special signature scheme, so that messages carrying the information of two ephemeral keys can be broadcasted authentically by an entity. Consequently, one instance of the protocol results in eight session keys for three entities. In other word, one instance of the protocol generates a session key, which is eight times longer than those obtained from traditional key agreement protocols. Security attributes of the protocol are presented, and the computational overhead and bandwidth of the broadcast messages are analyzed as well.     

可扩展的多级安全会议密钥分发体制

提出了在等级会议下共享密钥与会话密钥的分发和用户加入与离开时会话密钥的改变体制,该体制利用端对端的“自证明”认证协议进行共享密钥分发,而会话密钥的分发与用户加入及离开时会话密钥的改变是依靠计算量小的对称加密算法,所以该体制具有安全、高效的特点。     

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。     

三叉树结构下的群认证密钥协商协议

群密钥协商是密钥协商协议的一个重要研究分支。提出了一种在三叉树结构下基于身份的群认证密钥协商协议,充分考虑了成员加入和离开时的子协议。还对方案的安全性和性能进行了分析。结果表明,新方案在计算量减少的前提下实现了协议多方的安全密钥协商。     

WSN中基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议

针对无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)群组密钥协商协议计算开销较大的问题,提出一种基于非双线性对的无证书群组密钥协商协议。在系统初始化阶段,协议通过无证书加密体制的密钥生成中心生成节点部分私钥,各个节点依据秘密值与对应的部分密钥相乘产生私钥;在节点认证阶段,协议基于椭圆曲线上的点乘运算提出节点认证机制,利用节点的部分私钥与具有身份信息的临时公钥进行点乘运算来确定节点的身份信息;在生成会话密钥阶段,通过点乘运算生成会话密钥,以降低节点的计算开销。最后,分析了协议的计算开销和通信开销。结果表明,所提出的群组密钥协商协议能保证群组节点通信的安全性,并有效降低群组节点通信的计算开销。     

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。     

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。     

新的单轮无证书群认证密钥协商协议

群认证密钥协商协议可以使多个参与者在公开信道中建立会话密钥。提出了一种高效的基于PKC的无证书群认证密钥协商协议,由于采用了无证书机制,简化了基于证书的协议中复杂的证书管理问题,同时也解决了基于身份的协议中密钥托管问题。还对新协议进行了严格的形式化证明和计算量的横向比较,结果显示,新协议是安全且高效的。