双方认证密钥协商协议的设计与分析文献综述

密钥协商协议允许两个或多个用户在公开网络中建立一个共享密钥,是最基本的密码圆形和公钥密码学的基础。该文综述了密钥协商协议的研究进展,指出了密钥协商协议中的公开问题和未来可能的发展方向。文中讨论了在非认证信道上如何防止窃听者的主动攻击。     

基于Weil对的成对密钥协商协议

为了实现网络安全,一个重要的方法是网络用户传送加密和可鉴定的消息.此时,用来加密和鉴定的密钥应该由网络中的用户协商得到.提出了3个基于Weil对的成对密钥协商协议.在协议中,所有用户共享一个秘密信息,通过较少的步骤,同时实现密钥协商和用户认证.提出的协议满足如下的安全特性:部分密钥泄漏的安全性、完备的前向安全性、个人密钥泄漏的安全性、无不明的密钥共享和无法控制密钥等.     

可信计算环境下基于TPM的认证密钥协商协议

基于身份的认证密钥协商协议存在密钥托管、ID管理、ID唯一性和私钥的安全分发等问题,目前的可信计算技术为此提供了很好的解决方案。利用TPM平台中EK和tpmproof唯一性的特点,结合McCullagh-Barreto认证密钥协商协议思想,提出了一个在可信计算环境下基于TPM的认证密钥协商协议,该协议较好地解决了上述基于身份的密钥协商协议所存在的问题。用CK模型对所提协议进行了安全性分析,结果表明该协议具备已知密钥安全性,完善前向保密性及密钥泄露安全性等CK安全模型下相应的安全属性。     

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。     

基于椭圆曲线密码体制的可认证的密钥协商设计与分析

椭圆曲线密码体制以其密钥短、安全强度高、速度快等优越性被广泛用于进行构建数字签名和用户身份认证方案.同样,它也可以用来构建密钥交换协议.Diffie-Hellman密钥协商协议对来自中间人的攻击是脆弱的.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协商协议.该协议提供身份认证、密钥确认、完美前向安全性, 并能够防止中间人攻击.     

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.     

一个基于身份的密钥隔离认证密钥协商协议

鉴于目前已有的基于身份的认证密钥协商协议都未考虑后向安全性,结合密钥进化的思想,利用椭圆曲线加法群提出了一个基于身份的密钥隔离认证密钥协商协议.协议去除了双线性对运算,效率比基于双线性对构造的基于身份的协议有较大提高;协议不仅满足目前已知的所有针对认证密钥协商协议的安全性要求,而且还满足后向安全性.     

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。     

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信.现有的大部分基于公钥技术的AGKAY协议分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现.第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大.针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性.该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势.     

基于身份的密钥协商协议研究

提出了两种基于身份的密钥协商协议.在这些协议中,所有用户共享一个秘密信息,通过较少的步骤实现密钥协商,用户无须复杂的证书管理,且提出的协议满足较高的安全性.     

基于PKI体系的跨域密钥协商协议

基于口令的跨域密钥协商协议和Kerberos协议无法抵抗口令猜测攻击,在金融、航天等通信安全需求高的场所,需要一种更有效的协议来保证通信安全。给出一种新的基于PKI体系的跨域密钥协商协议,采用公钥算法保证数据传输的安全,结合使用Diffie-Hellman协议生成会话密钥。协议有效地解决了利用预置共享密钥参与加/解密实施中间人攻击,以及Kerberos弱口令导致的攻击者可以实施口令猜测攻击的问题。跨域通信的公钥信息仅存储在各自域认证服务器,域内用户不需要配置跨域服务器的公钥信息,降低了配置复杂度、域内用户和域认证服务器之间密钥管理的复杂性,同时提高了域服务器鉴别身份的能力和信息机密性,使其免疫多种攻击,具有良好的前向安全性和扩展性。     

一种改进的辫子群上的密钥协商协议

由Shor，Boneh和Liptonon等人发现的、可在量子多项式时间内解决大整数分解、离散对数和椭圆曲线上的离散对数问题的量子算法使得当前以这些“难解”问题为基础的传统公钥密码体制受到挑战。辫子群是一种新兴的适用于量子计算机时代的公钥密码平台，但是目前基于辫子群的密钥协商协议AAG、AAFG和BDH等都有不同程度的安全弱点。本文利用随机化辫子和非共轭变换技术，在AAG和AAFG密钥协商协议的基础上，提出了一种改进的辫子群上的密钥协商协议，用于在非保密信道上安全协商共享密钥。该协议可以抵抗目前已知的长度攻击、线性表示攻击和各种基于共轭搜索方法的攻击。     

构建无证书的两方认证密钥协商协议

基于无证书的认证密钥协商方案相比基于PKI的方案具有身份管理的简单性,同时相比基于身份的方案具有无密钥托管性。基于可证安全的无证书加密方案提出了一个两方认证密钥协商方案.通过与其他方案在安全性和有效性方面的比较,该方案满足更多的安全属性要求,如完美前向安全性,PKG前向安全性,已知会话相关临时秘密信息安全性和无密钥托管等安全特性,同时具有良好的计算有效性。     

身份认证的密钥交换算法

密钥交换是通信双方建立会话密钥的过程，Diffie—Hellman协议是一种有代表性的算法，但是这种算法不能够抵抗中间人攻击。为了抵抗中间人攻击，陆续出现了几种具有身份认证功能的算法，但是这些算法运算比较复杂。Seo等提出了一种简单的算法（SAKA），可以抵抗中间人攻击，并且运算简单。但是SAKA以及其的增强算法均有缺陷，该文提出了一种改进算法，在具有原有协议优点的同时可以避免这些缺陷。     

高效安全的无证书密钥协商方案*

在网络信息安全领域,服务器与客户机之间的密钥协商显得非常必要。无证书公钥密码是为了克服基于身份密码的密钥托管性质提出来的,它结合了传统公钥证书密码体系和基于身份的公钥体系的优点。应用椭圆曲线的配对运算,提出了一个两方的无证书密钥协商协议,其中每一方只需计算一个配对,并证明了它在ECK模型下的安全性。与其他无证书密钥协商协议相比,安全性和效率都更好。     

基于树结构和门限思想的组密钥协商协议

动态对等通信(dynamic peer communication)是目前最复杂的群组通信方式之一.简要分析了近几年提出的适合这种通信方式的5种组密钥协商协议,即CKD(centralized key distribution)协议、BD(burmester-desmedt)协议、STR(steer,et a1.)协议.GDH(group diffie-hellman)协议和TGDH(tree-based group diffie-hellman)协议,进而提出了一种基于树结构和门限思想的组密钥协商协议TTS(tree and threshold scheme).与现有的协议比较,TTS协议在计算量方面具有较大优势,适用于现有的网络环境.     

TTS组密钥协商协议的安全性分析与改进

针对动态对等通信中的组密钥协商协议进行了分析和研究,指出王志伟等人提出的基于树结构和门限思想的组密钥协商协议（TTS）存在密钥控制和不等献性等缺陷,进而给出了一个改进的方案（I-TTS）。安全性分析表明,I-TTS协议不仅克服了TTS协议中的前向安全性和密钥控制缺陷,还满足等献性。     

一种基于椭圆曲线的轻量级身份认证及密钥协商方案

无证书公钥密码体制不存在用户密钥托管问题,也不需要使用证书,可以解决传统公钥密码体制在应用过程中耗时耗资源都比较多的问题.基于素域上的椭圆曲线加法群,提出了一个无证书的身份认证及密钥协商方案,其主要包括认证协议与核心算法.该方案消除了双线性对运算,完成双向认证只需要两次通信,提高了认证和密钥产生的效率,效率比已有协议提高了至少10％;充分利用椭圆曲线上的点加运算,加快了计算速度,在不考虑网络通信耗时的情况下双向认证及产生共享密钥只需要20ms左右.同时该方案能满足已知会话密钥的通信安全、主密钥的前向保密性、抗密钥泄露后的伪装攻击等安全属性.该方案尤其适合于不活跃网络对象之间的安全通信.