一种安全高效的无证书可认证密钥协商方案

针对两方密钥协商方案普遍存在高效性和安全性不可兼顾问题,在无证书公钥密码体制下给出一种安全高效的可认证两方密钥协商方案。该方案使用一般的而非映射到点的Hash函数并预先处理一个双线性对运算,降低计算复杂度,提高了执行效率;增加用户间的身份认证,提高了安全性。性能分析表明,新方案满足前向安全性;抗密钥泄露伪装攻击;已知会话临时秘密信息安全性等目前期望的安全属性,且有较好的执行效率。     

一种新的适合P2P组通信的层次化组密钥协商方案

针对P2P组安全通信密钥协商的特点,在分析传统的BD方案和改进方案IBD的基础上提出一种层次化的密钥协商方案H-IBD.相对于BD方案,IBD方案降低了密钥更新过程中计算和通信开销,但仍然需要全组所有用户参与更新步骤;H-IBD方案通过提出一种＂类树＂的层次结构进一步降低了密钥更新过程的计算和通信开销.计算、通信开销和安全性分析进一步表明H-IBD是适合于P2P组安全通信的组密钥协商方案.     

基于秘密共享的组密钥协商方案

基于[(t,n)]门限秘密共享的思想,提出一种组密钥协商方案,该方案应用对称多项式可以不需要提前保证组内用户间通信信道的安全。每个用户根据share计算自己的分量（Component）,通过秘密恢复机制实现组密钥协商和验证。在线可信第三方的情况下,新用户通过秘密共享机制与原有组用户协商新的组密钥,实现新用户的动态加入。使用组密钥加密通信信息,可以降低多播、组播及多跳通信时的计算开销。与传统的组密钥协商方案相比,该方案可以抵御[t-1]个内部攻击者,无需在线可信第三方,无需用户间预先存在安全信道,并且支持新用户的动态加入。因此,方案更加安全灵活。     

一种基于数据库加密的安全可恢复密钥管理机制

针对用户密钥丢失导致加密数据不可恢复和传统数据库保护方式存在的问题,采用智能卡和现代密码技术设计了一种基于数据库加密的安全可恢复密钥管理机制;该方案不需要第三方机构的参与,能够有效地维护密钥的安全,确保除用户以外任何个人和机构都不能获得密钥;并且能够在用户丢失密钥时安全恢复;同时采用数据库内核层加密技术,保证了密钥恢复信息的安全性;安全分析表明,该方案安全性高,具有一定的实践性和推广价值。     

一种基于中国剩余定理的密钥恢复方案

密钥恢复允许一个授权的机构恢复数据加秘密钥,以恢复被加密信息。传统的密钥恢复主要有两种类型:密钥托管和密钥封装。密钥托管机制因为直接持有用户真正的密钥而缺乏安全性;密钥封装机制固然增强了安全性,但需要设计复杂的加、解密方案,代价昂贵。所以寻找新的既安全又简易的密钥恢复方案有着很大的实用价值。文中提出一种新的基于中国剩余定理的密钥恢复方案。该方案运用简单的模运算,在必要时能恢复用户密钥,比传统的密钥托管更安全,比密钥封装更简捷,有着很好的应用前景。     

基于共用密钥的高效多密钥同态加密方案研究

作为安全多方计算理想的实现方式之一，多密钥同态加密在抗量子攻击和便于构建安全多方计算方案上有显著优势。然而，现有的BGV型多密钥同态加密算法存在密钥计算复杂、密文尺寸大等问题。为此提出了一种使用单密钥同态加密方案构造多密钥同态加密方案，该方案将主要的运算部分用单密钥同态加密方案加密完成，在产生共用密钥和共同解密部分采用已有的多密钥同态加密完成。理论分析表明，该加密方案可以减小密钥尺寸，降低同态乘法复杂度，提高加密运算效率。     

一种基于中国剩余定理的密钥恢复方案

密钥恢复允许一个授权的机构恢复数据加秘密钥,以恢复被加密信息.传统的密钥恢复主要有两种类型:密钥托管和密钥封装.密钥托管机制因为直接持有用户真正的密钥而缺乏安全性;密钥封装机制固然增强了安全性,但需要设计复杂的加、解密方案,代价昂贵.所以寻找新的既安全又简易的密钥恢复方案有着很大的实用价值.文中提出一种新的基于中国剩余定理的密钥恢复方案.该方案运用简单的模运算,在必要时能恢复用户密钥,比传统的密钥托管更安全,比密钥封装更简捷,有着很好的应用前景.     

格上基于身份的可问责代理重加密方案

针对目前基于格的代理重加密方案中存在密钥滥用和数字证书管理等问题,引入问责机制,提出一种新的基于身份的可问责代理重加密方案。该方案采用用户身份ID计算生成矩阵作为公钥,并使用原像采样算法提取私钥,解决了数字证书管理的问题;使用双方用户公钥计算生成重密钥,提高了加/解密时的计算效率;使用代理商公私钥参与重加密运算,完成问责算法,有效地抑制了代理商和被授权者共谋的行为。安全性分析表明方案满足选择明文攻击安全;在效率方面,方案的计算复杂度和密文开销较小。     

一种改进的高安全性密钥恢复机制

针对用户密钥丢失导致加密数据不可恢复和传统数据库保护数据存在的问题,设计了一种高安全性的密钥恢复机制;该机制通过非对称加密算法、随机密钥加密用户备份信息,以及"一次一密"加密数据库等手段有效解决传统密钥恢复机制在密钥产生、存储、备份、恢复过程中的安全问题;安全性分析表明该方案能够有效地维护密钥的安全,确保除用户以外任何机构和个人都不能获得密钥,同时在用户丢失密钥时,能够安全恢复密钥,具有一定的实践性和推广价值。     

三级对称叛徒追踪新方案

提出了一种新的对称叛徒追踪方案。基于加密广播技术和Hash函数理论,构造了密钥方案、加密方案、解密方案和叛徒追踪算法,利用Chernoff界确定了系统参数值。新方案可以有效对抗加密广播业务中的共谋密钥攻击。相对于已有的CFN对称方案,新方案具有更低的个人密钥存储复杂度、用户计算复杂度和更少的数据冗余。     

标准模型下基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并应用此会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。在Burmester及Desmedt协议的基础上,引入伪随机函数集和签名方案,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。     

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。     

An efficient improvement remote user mutual authentication and session key agreement scheme for E-health care systems

The E-health care systems allow patients to gain the health monitoring facility and access medical services remotely. A secure mechanism for mutual authentication and session key agreement is the most important requirements for E-Health Care Systems. Recently, Amin et al.’s proposed a mutual authentication and session key agreement protocol and claimed that their scheme is secure against all possible attacks. In this paper, we show that not only their scheme is vulnerable to privileged-insider attack, replay attack, session key disclosure attack, but also does not provide patient untraceability and backward secrecy. In order to withstand the mentioned security weaknesses, we propose an efficient remote mutual authentication scheme for the systems which are using ECC and Fuzzy Extractor. The proposed scheme not only resists against different security attacks, but it also provides an efficient registration, login, mutual authentication, session key agreement, and password and biometric update phases. During the experimentation, it has been observed that the proposed scheme is secure against various known attacks. Beside, our scheme is robust against privileged-insider attack that it rarely checked in security analysis. The informal analysis will ensure that our scheme provides well security protection against the different security attacks. Furthermore, we analyzed the security of the scheme using AVISPA software and Random Oracle Model. The formal analysis results and performance evaluation vouch that our scheme is also secure and efficient in computation and communication cost.     

DoS-resistant ID-based password authentication scheme using smart cards

In this paper, we provide a defense mechanism to Kim-Lee-Yoo’s ID-based password authentication scheme, which is vulnerable to impersonation attacks and resource exhaustion attacks. Mutual authentication and communication privacy are regarded as essential requirements in today’s client/server-based architecture; therefore, a lightweight but secure mutual authentication method is introduced in the proposed scheme. Once the mutual authentication is successful, the session key will be established without any further computation. The proposed defense mechanism not only accomplishes the mutual authentication and the session key establishment, but also inherits the security advantages of Kim-Lee-Yoo’s scheme, e.g. it is secure against password guessing attacks and message replay attacks.     

适合移动Ad hoc网络基于时限撤消的自愈组密钥分发方案的研究

提出一个新的MANET(mobile ad hoc network)中基于时限撤消具有自愈能力的组密钥分发方案,通过双向散列链DDHC(dual directional hash chains)和HBT(Hash binary tree)树结构实现了组密钥之间的冗余关联和访问控制;在没有管理节点协助的情况下,利用当前发布的会话密钥信息和自身秘密信息,合法用户节点可以自主恢复出历史组密钥;通过秘密撤消多项式实现了管理节点的撤消功能;接着,提出一个改进方案。安全性和性能分析表明,新方案能够抵御没有会话交集的用户节点同谋破解攻击;在满足MANET的安全需求前提下,有效地节省网络带宽和存储资源。     

基于访问结构上秘密共享的自治愈群组密钥分发方案

自治愈的群组密钥分发能够在不可靠的网络中建立安全的群组会话密钥.基于用户可自行选取子秘密访问结构上的秘密共享方法,提出了一个自治愈的群组密钥分发方案,该方案能够让群组成员自行选取个人秘密信息,而不需要在群组管理员和每个群组成员之间建立安全信道.安全性分析表明,该方案是一个具有撤销能力的、保证前向保密性和后向保密性的、计算上安全的自治愈群组密钥分发方案.性能分析表明,该方案具有较小的存储开销和通信开铕.     

Two ID-based authenticated schemes with key agreement for mobile environments

With the rapid development of electronic commerce transactions on mobile devices, achieving secure communications between communication parties is an important issue. The typical solutions are authenticated key agreement protocols, designed to efficiently implement secure channels for two or more parties communicating via a public network by providing them with a shared secret key, called a session key. In this paper, we propose two key agreement schemes based on elliptic curve cryptosystems suited for mobile environments. The first one is an identity-based remote mutual authentication with key agreement scheme, and it is used to establish a session key between the client and the server. In the second one, we extend the proposed two-party authentication key exchange scheme to develop an efficient three-party authenticated key agreement scheme for establishing a session key between two users with the help of a trusted server. Both our proposed schemes achieve efficiency, practicability, simplicity, and strong notions of security.     

一种安全组播的批密钥管理方案

为了保证组播通信的机密性,安全组播使用不为组外成员所知的密钥来加密数据,并随组成员关系的变化而动态更新.目前的研究大多集中在单个组播成员加入或退出时所要进行的密钥更新.而单个密钥更新存在以下两个缺点:一是密钥更新效率低,浪费服务器资源,二是存在数据和密钥之间不同步问题.而采用组播批密钥更新策略,可以有效地提高密钥更新效率,节约服务器资源.本文提出一种基于迭代哈希函数链的批密钥更新方案.比较分析结果表明,该方案可有效地节约服务器资源.仿真结果进一步证明,与单密钥更新相比,该方案可有效地提高服务器密钥更新效率.     

SAS-SIP: A secure authentication scheme based on ECC and a fuzzy extractor for session initiation protocol

The session initiation protocol is used for communication purposes in a client-server environment, where for each time session the client and server agree upon a shared secret session key through an authentication system. After establishing the connection between client and server for a session, both the parties use a session key to encrypt/decrypt messages for communicating within that session securely. Therefore, authentication plays a vital role in sharing the secret session key. Recently, Chaudhry et al. proposed an authentication scheme; yet this paper shows that Chaudhry et al.’s scheme has inefficient login and password change phases, respectively, and does not take care of the users’ anonymity. Therefore, this study proposes an enhanced scheme, referred to as the secure authentication scheme for session initiation protocol (SAS-SIP) to eliminate the drawbacks of the scheme proposed by Chaudhry et al. In addition, the proposed SAS-SIP uses fuzzy extractors to incorporate biometric data along with the password to enhance the degree of security in the authentication system. After performing the security analysis through a random oracle model, this paper concludes that SAS-SIP is secure from secret information retrieval of communicators to the attacker. Furthermore, it has a better trade-off among several measurement costs along with security.     

面向无人装置协同操作的安全认证协议

无人装置协同操作动态组网需要安全的群组通信。依据无线环境中的不同安全域,提出了一种具有身份保护的安全组网协议。该协议采用基于身份的匿名签名算法设计了安全组网机制,实现了传感器节点、作动器节点、密钥分发中心和控制台的四方安全认证和密钥交换,并为安全域内的无人操作装置建立了安全传输通道;采用匿名身份认证与可追溯机制相结合的方式,构建了无人操作装置间动态组网和数据安全传输,以为协同操作提供实时、安全的数据通道,实现无人操作装置在传感器和作动器级的协同。