基于密钥共享的分层混合认证模型

随着信息时代的迅速发展,云计算数据访问安全已经成为了用户最关心的问题。身份认证技术是确保参与者在开放的网络环境中实现安全通信的一种重要手段,如何利用身份认证技术为云环境安全保驾护航,成为学者研究的热点。文中通过公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)颁发CA证书以在不同云服务间建立信任,将多个采用身份密码体制(Identity-Based Encryption,IBE)的云联合起来；采用分层身份加密体系,引入共享密钥技术,通过选取成环结构,提出一种PKI-IBE混合认证模型方案,并对方案的安全性进行分析,从理论上证明了云环境下PKI-IBE(Public Key Infrastructure-Identity-Based Encryption)同层成环模型提供服务的可行性。同时文中设计了一种基于该模型的签密技术,通过公私密钥对实现云内认证以及跨云认证。安全性理论证明与性能分析表明,该方案在计算量稍增加的前提下,保证了足够的安全性,更加满足云环境下的用户分属不同云域的认证以及用户安全访问的需求,有效解决了云环境中数据访问的安全问题。     

Lattice-based certificateless encryption scheme

Certificateless public key cryptography (CL-PKC) can solve the problems of certificate management in a public key infrastructure (PKI) and of key escrows in identity-based public key cryptography (ID-PKC). In CL-PKC, the key generation center (KGC) does not know the private keys of all users, and their public keys need not be certificated by certification authority (CA). At present, however, most certificateless encryption schemes are based on large integer factorization and discrete logarithms that are not secure in a quantum environment and the computation complexity is high. To solve these problems, we propose a new certificate-less encryption scheme based on lattices, more precisely, using the hardness of the learning with errors (LWE) problem. Compared with schemes based on large integer factorization and discrete logarithms, the most operations are matrixvector multiplication and inner products in our scheme, our approach has lower computation complexity. Our scheme can be proven to be indistinguishability chosen ciphertext attacks (IND-CPA) secure in the random oracle model.     

接收者无状态下可扩展的公钥广播加密方案

广播加密是一种应用广泛的群组保密通信系统。在CS方法的基础上利用HIBE中身份的表示方法提出一种新的公钥广播加密方案,同时采用预留节点的方法在接收者无状态的情况下真正实现了系统的可扩展性。与已有方案比较,该方案的系统参数大大减少,同时具有用户密钥持有量小且运算效率高的优点,在实际的无状态接收装置中有着广泛的应用。     

无线传感器网络中一种高效IBE方案

无线传感器网络的应用日益广泛但安全性问题越发突出,由于其计算能力、存储能力和通信能力有限,一直被认为不适合使用公钥密码学方案。然而近年来不需要认证中心的IBE算法的研究成果表明,IBE方案非常适合无线传感器网络。本文提出一种高效的IBE方案,并做了算法介绍,同时在无线传感器网络中提出相应的密钥分配、认证、管理以及更新的应用方案。与现有其他算法相比,新方案具有系统参数短、安全性高等特点。     

一种移动环境下的基于身份的端到端认证和密钥协商协议*

在现有移动通信终端和服务器安全认证方案的基础上,结合椭圆曲线密码算法提出一种新的基于身份的端到端认证协议。该协议既提供了安全双向认证和密钥协商功能,又极大地适应了移动终端的计算能力,降低了安全系统的复杂性,为端到端加密在移动通信系统中的大规模应用提供了基础。     

无线传感器网络中基于IBE算法的组密钥管理方案

针对无线传感器网络无长期可信的节点、信道可靠性差及其资源十分有限等特点,基于无线传感器网络的簇结构和IBE算法提出一种新的组密钥管理方案,能够验证组密钥分量的正确性,确保组密钥的正确生成和更新,提供安全的组通信。理论分析及仿真结果表明,新方案具有很高的安全性,以及较小的存储开销与通信开销。     

Ad Hoe网络的复合安全策略研究

在总结了Ad Hoc网络的安全问题的同时,对Ad Hoc移动通信网络的身份加密技术（IBE）、网络分组技术、Ad Hoc网络信任评估技术进行了大量的研究,试图提出一种新型的Ad Hoc移动通信网络的安全策略,这种新的网络安全策略降低了Ad Hoc移动通信网络资源的开销。文中给出的网络安全策略的仿真,仿真表明：该安全筹略有效地保证Ad Hoc网络路由信息不被伪装、攻击、重播,加强了整个Ad Hoc移动通信网络的安全性能。     

基于IBE的XML加密数据安全交换研究

当前XML加密普遍采用对称算法和非对称算法组合的二次加密方式,并且密钥交换依赖传统PKI体制,存在加/解密过程复杂等缺陷。通过对XML加密规范和IBE体制以及双线性映射算法的研究,提出采用IBE密钥机制和双线性映射算法实现XML加密的数据安全交换方案,对相应的XML数据交换过程和XML加密文件结构进行了设计,对该方式的XML加密关键环节实现方式做了具体阐述。作为一种新型XML加密方案,在保证数据安全交换的同时,简化了XML加密过程,并克服了传统PKI的缺陷。     

移动云计算中基于身份的轻量级加密方案

针对移动云计算中数据安全和移动用户的隐私保护问题,结合在线离线和外包解密技术,对基于身份加密机制（IBE）中加密和解密算法进行扩展,提出了一种可外包解密的基于身份在线离线加密方案,并证明其安全性,构造出适合于移动云计算环境中轻量级设备保护隐私数据的方案。为了减少移动终端运行IBE的加密和解密开销,利用在线离线技术将IBE的加密分解为离线和在线两个阶段,使得移动设备仅需执行少量简单计算即可生成密文;在此基础上,利用外包解密技术,修改IBE的密钥生成算法和解密算法,增加一个密文转化算法,将解密的大部分复杂计算外包给云服务器,移动设备仅计算一个幂乘运算即可获得明文。与现有IBE方案的性能相比,该方案具有较少的加解密开销,适合于轻量级移动设备。     

基于身份加密的图像口令认证方案

基于对称密钥的认证协议需要通信双方拥有共同的密钥,共享密钥的更新存在安全问题。针对上述问题,提出一个以数字信封技术注册图像口令的图像口令认证方案,利用基于身份加密算法的密钥分配协议解决共享密钥的更新问题,采用动态图像序列的登录方式抵抗肩窥攻击,且用户可以自由选择图像口令。理论分析结果证明,该方案可以抵抗重放攻击等常规攻击,并节省通信带宽。