一种安全高效的LEO卫星网络任意点切换方案

针对低轨( LEO)卫星网络切换中切换点受限、切换频繁等问题,提出一种基于平面扇形角定理的任意点切换定位算法,并设计上下文传递模式下基于性能优化策略的安全切换方案。应用平面扇形角定理求解切换点经纬度坐标,从而避免应用球面三角形内角和定理的局限性,计算得到临近空间中任意切换点的位置坐标。从两方面对切换协议进行性能优化：选择与飞行器当前巡航速度契合度最高的卫星作为下一跳切换卫星,从而减少网络平均切换次数;通过引入历史信息,从会话密钥保护、指令消息完整性和新鲜性保护等方面增强协议的安全性。切换协议采用上下文传递模式,与其他采用预认证模式的典型切换协议相比,减少了通信和运算开销。仿真实验结果表明,该方案具有通信与计算开销低、切换次数少、协议安全性高等特点,适用于LEO卫星网络切换。     

一种新的基于上下文传递的临近空间安全切换机制

针对临近空间中安全切换问题,提出一种新的基于上下文传递的安全切换机制。首先,设计了一种面向临近空间浮空器的切换基站预测算法,以基于多普勒频移技术计算飞行器发生切换的时间与位置,确定切换基站;其次,利用上下文传递机制预先将认证信息发送给切换基站,保证切换过程中通信的可靠性。性能分析与仿真实验表明,该机制通信与计算开销小,强制中断概率低,能够满足临近空间的应用需求。     

天地一体化网络认证机制性能定量分析方法

在天地一体化网络中,为保证节点身份的合法性,需要对节点进行接入认证及切换认证。但是,认证机制的实施将会影响网络性能,因此该文对各种认证组合方案的整体性能进行量化分析。建立天地一体化网络认证与节点通信模型,定义了6种认证协议,给出了4种典型的认证组合方案。定义了平均认证时延与平均认证开销两种性能评价指标。给出了单次认证时延、单次认证开销、认证与切换概率的计算方法。在不同接入持续时间及接入到达率条件下,对各种认证组合方案的性能进行了量化分析。     

面向移动终端的隐式身份认证机制综述

面向移动终端的隐式身份认证机制通过监测移动终端环境以及用户行为等信息对用户进行透明且持续地认证,能够增强现有身份认证机制的可用性与安全性。该文对隐式身份认证技术的研究现状进行介绍。介绍了基于本地与基于网络的隐式身份认证框架;归纳总结出五类数据采集方式;对基于机器学习等多种用户分类算法进行了介绍,分析比较了各算法的正确率;归纳出两类访问控制机制,并对隐式身份认证所面临的模拟行为攻击以及用户隐私泄漏安全问题进行了讨论。     

实现平台完整性查询时间的可信验证

证明是可信计算中的一个重要的功能,但是现有的证明无法将平台完整性测量值与查询的时间绑定,这限制了许多应用。在本文中,我们利用可信计算模块提供的TPM_Quote(平台完整性引证)命令和TPM_TickStampBlob(时间戳签名)命令,将其组合应用,实现了平台完整性查询时间的可信验证,可用于设备监控等应用中。     

面向分级身份密码批验签的错误签名混合筛选算法

针对分级身份密码（HIBC）批验签过程中的错误签名快速识别问题,设计实现了一种错误签名混合筛选算法。针对HIBC签名算法不完全聚合的特点,首先将所有签名作为树叶构造平衡二叉树,然后通过拆分攻克与指数测试方法查找错误签名,并且利用计算中间值的关联性减少计算开销。算法性能分析表明,当批验签中错误签名数大于2时,该算法计算开销低于独立测试、通用折半拆分、指数测试以及裁剪搜索算法,能够有效筛选出HIBC批验签中的错误签名,可以应用在云计算认证等应用场景中。     

空间延迟容忍网络安全通信模型

针对空间网络延迟容忍问题, 提出一种用于空间延迟容忍网络（space delay-tolerant network, SDTN）的安全通信模型。该模型采用谓词逻辑的方法, 建立了SDTN有向多径图、安全协议服务集、可靠路径选择服务集、转发能力集, 给出了模型的安全约束规则、安全通信算法。定义了空间延迟容忍网络安全通信的状态机系统, 证明了模型的安全性、可靠性和所具有的延迟容忍能力, 从理论上奠定了空间延迟容忍网络安全通信的基础。     

大规模延迟容忍网络中基于分级身份的认证密钥协商协议

大规模延迟容忍网络具有覆盖范围广、链路间歇性连通及通信时延长等特点, 这使得现有认证密钥协商协议存在系统管理瓶颈及通信时延长等问题。设计了一种适用于大规模延迟容忍网络环境下的认证密钥协商协议, 依赖基于分级身份的密码机制, 通过密钥分级派生, 减少系统管理瓶颈, 同时消除对证书的依赖, 减少协商时延。与现有通用环境下基于分级身份的同类协议相比, 该协议的通信开销及双线性对计算开销较小, 且均为常量, 不受节点层次数影响, 可扩展性更强, 并且具有密钥派生控制功能。最后, 在标准模型下证明了协议的安全性。     

一种新的多级μTESLA广播认证协议

广播认证是无线传感器网络中的一项重要安全服务,它能够使众多传感器节点对消息发送者的身份进行验证.本文针对多级μTESLA无线传感器广播认证协议易受拒绝服务(DOS)攻击及错误恢复时延长的缺点,提出一种新的多级μTESLA协议.协议通过使用底层密钥链认证参数包,减轻DOS攻击问题;通过使用高层密钥产生同一时间段的底层密钥链,缩短了错误恢复时延,并采用动态增加参数包缓存的方式,提高了错误恢复成功率.仿真结果表明在相同拒绝服务攻击条件下,本协议的参数包/数据包认证成功率、通信开销及错误恢复时延性能优于多级μTESLA协议及Tree-based协议,且不易受信道丢包率的影响.     

基于时间的平台完整性证明

现有的平台完整性证明协议由于使用了随机数,在实际应用中存在被动响应和欺骗问题。该文针对以上不足提出时间方案,利用TPM的传输会话功能,通过时间戳将完整性报告与时间绑定,实现基于时间的平台完整性证明。设备可在固定时间主动上传完整性报告,在连接中断时定时进行完整性报告,实现日志功能,杜绝欺骗问题。