属性隐藏的基于谓词的认证密钥交换协议

针对已有基于谓词的认证密钥交换协议在隐私保护方面的不足,通过结合一个内积加密方案和NAXOS技巧,提出了一个全新的基于谓词的认证密钥交换协议。并在修改的eCK模型下,将协议的安全性归约到了GBDH假设,同时,由于继承了内积加密方案隐藏用户属性的安全性质,新协议能够防止用户敏感信息的泄露。     

基于动态共享密钥的移动RFID双向认证协议

针对移动无线射频识别认证协议面临的身份认证和隐私保护、动态密钥安全更新和去同步化攻击问题,提出一种可动态更新共享密钥的移动RFID双向认证协议.协议基于Hash密码机制,利用随机数同时进行密钥安全更新和身份认证,并采用对分表存储的当前和历史共享密钥进行动态添加和删除的方法,保留最后一次合法认证后的一致共享密钥.安全性能分析与效率分析表明,该协议能够实现动态密钥安全更新和身份认证、能够在遭受去同步化攻击后保证密钥同步,且具有较强的计算和存储性能.通过和同类RFID认证协议比较,协议弥补了同类RFID协议存在的不足,适用于被动式标签数量庞大的RFID系统.     

一种具有阅读器匿名功能的射频识别认证协议

在射频识别(RFID)的应用中,安全问题特别是用户隐私问题正日益凸显。因此,(用户)标签信息的隐私保护的需求越来越迫切。在RFID系统中,标签的隐私保护不仅是对外部攻击者,也应该包括阅读器。而现有许多文献提出的认证协议的安全仅针对外部攻击者,甚至在外部攻击者的不同攻击方法下也并不能完全保证安全。该文提出两个标签对阅读器匿名的认证协议:列表式RFID认证协议和密钥更新式RFID认证协议。这两个协议保证了阅读器对标签认证时,标签的信息不仅对外部攻击者是安全的而且对阅读器也保持匿名和不可追踪。相较于Armknecht等人提出的对阅读器匿名和不可追踪的认证协议,该文所提的协议不再需要增加第三方帮助来完成认证。并且密钥更新式RFID匿名认证协议还保证了撤销后的标签对阅读器也是匿名性和不可追踪的。     

物联网中基于动态密钥轻量级RFID认证协议

针对物联网中感知层RFID系统信息及用户隐私易被泄露等问题,提出一种基于动态密钥轻量级RFID安全认证协议。该协议利用标签及读写器自身产生的随机数、CRC编码函数及一定算法生成动态密钥,并利用该密钥及加密算法来加密认证过程中的重要参数,确保数据传输过程中的机密性。运用BAN逻辑形式化分析方法对该协议安全性进行证明。通过对该协议的安全性、复杂性分析表明,该协议安全、可靠,运行效率较高,适合低成本RFID系统对应用安全的需要。     

基于单向伪随机函数的移动RFID系统认证协议

针对移动RFID系统认证中可能出现的成本、效率、安全问题,设计了一种基于单向伪随机函数的移动RFID认证协议.协议在满足Gen-2标准的前提下,综合采用位替换运算、异或运算和单向伪随机函数加密通信信息;协议充分利用标签、读写器、后端数据库三方共享密钥和三方通信信息,对信息进行加密传输和加密认证,降低系统成本;通过实现完整三方认证与密钥更新工作,避免协议遭受假冒、去同步化等攻击行为.最后,给出协议GNY理论逻辑证明以及安全、性能分析,表明新协议的可行性与安全性.     

基于零知识证明的多实体RFID认证协议

物联网的发展对射频识别(RFID)系统的安全性能提出了越来越高的要求。虽然基于密钥阵列的RFID认证协议解决了传统RFID认证协议在多实体环境中存在的内部攻击问题,但基于交换实体身份信息的认证方式存在信息泄露的安全隐患。针对这一问题,设计了基于零知识证明的多实体RFID认证协议(MERAP)。该协议采用分布式密钥阵列抵御内部攻击,利用零知识证明方案实现双向认证时敏感身份信息零泄露。性能分析结果显示,MERAP协议在维持一定复杂度和标签成本的基础上,可抵抗包括重传、跟踪、拒绝服务和篡改等多种外部攻击和内部攻击。     

基于置换再交叉加密算法的电子标签双向认证技术

传统电子标签双向认证技术忽略了读写器和电子标签的加密,导致标签认证过程的安全性较差,且隐私数据易受到攻击。为此,提出基于置换再交叉加密算法的电子标签双向认证技术。考虑单标签密钥与多标签批量密钥生成情况,采用置换再交叉加密算法加密读写器和电子标签产生的随机数,动态生成二者之间的共享密钥,增强电子标签安全系数。利用哈希函数改进双向认证技术中的随机认证协议,更换电子标签中的数据,在阅读器内保存一组非对称密钥对,使用阅读器评估加密后的信息是否相同,完成电子标签双向身份认证。实验结果表明,所提电子标签双向认证技术具备优秀的安全性与隐私属性,可有效抵御各类恶意攻击。     

一种RFID标签信息安全传输协议

针对在射频识别（RFID）标签资源受限条件下的标签信息安全传输与隐私保护问题,提出了一种能够实现对RFID标签信息安全传输的协议,该协议能够实现后端数据管理系统对读写器和标签的认证,以及实现密钥的分发,实现标签数据的安全传输。然后采用形式化分析的方法,对该协议进行了分析,分析了其具有的安全属性、抗攻击属性以及其他属性。最后对该协议与传统基于Hash机制的多种协议进行了分析比较,分析结果认为,该协议具有比传统基于Hash机制的协议具有更多的安全属性和抗攻击属性,同时具有适度的运算量,能够满足现有很多场合的应用条件。     

基于椭圆曲线的隐私增强认证密钥协商协议

认证密钥协商协议能够为不安全网络中的通信双方提供安全的会话密钥,但是,大多数的认证密钥协商协议并没有考虑保护用户隐私.论文关注网络服务中用户的隐私属性,特别是匿名性和可否认性,规范了增强用户隐私的认证密钥协商协议应满足的安全需求,即双向认证、密钥控制、密钥确认、会话密钥保密、已知会话密钥安全、会话密钥前向安全、用户身份匿名、用户身份前向匿名、不可关联和可否认,并基于椭圆曲线密码系统设计了一个满足安全需求的隐私增强认证密钥协商协议.     

基于身份密钥交换的安全模型

研究了基于身份的密钥交换协议的可证明安全问题.在通用可组合安全框架下,提出了基于身份密钥交换协议的模型.在攻击模型中,添加了攻陷密钥生成中心的能力.根据基于身份密钥交换的特点,设计了基于身份密钥交换的理想函数.在新的攻击模型和理想函数下,提出的模型既保证了基于身份密钥交换的通用可组合安全性,又保证了一个重要的安全属性--密钥生成中心前向保密性.此外,带有密钥确认属性的Chen-Kudla协议可以安全实现基于身份密钥交换的理想函数.     

Identity-Based User Authenticated Key Agreement Protocol for Multi-Server Environment with Anonymity

A multi-server environment is an important application paradigm in the Internet of Things (IoT). It enables a user access services from different vendors without having to go through multiple registration. The privacy of one who desires to access these services is often crucial. In order to access this service in a manner that assures user privacy, a user needs to be anonymously authenticated independent of the vendors’ services. However, existing identity-based anonymous schemes are only suitable for the client-server domain. Moreover, these schemes provide conditional anonymity which presupposes that if an adversary discovers the user’s private key, the identity can easily be recovered and misused. To avoid this situation, a new unconditional anonymity identity-based user authenticated key agreement scheme for IoT multi-server environment is introduced in this paper. Our protocol applies a ring signature to allow users to anonymously authenticate themselves in the severs without revealing their identities. Hence, an adversary cannot recover the user’s identity even when the user’s private key is known. We further provide a security proof in the random oracle model. Compared with the existing protocols, our proposed scheme is well fitting for mobile phone applications and guarantees the privacy of users in IoT multi-server domain.

     

Privacy-preserving authenticated key agreement scheme based on biometrics for session initiation protocol

A secure key agreement scheme plays a major role in protecting communications between the users using voice over internet protocol over a public network like the internet. In this paper we present a strong security authenticated key agreement scheme for session initiation protocol (SIP) by using biometrics, passwords and smart cards. The proposed scheme realizes biometric data protection through key agreement process meanwhile achieving the verification of the biometric value on the SIP server side which is very important in designing a practical authenticated key agreement for SIP. The main merits of our proposed scheme are: (1) the SIP server does not need to maintain any password or verification table; (2) the scheme can provide user identity protection—the user’s real identity is protected by a secure symmetric encryption algorithm and the elliptic curve discrete logarithm problem, and it is transmitted in code; (3) the scheme can preserve the privacy of the user’s biometric data while the biometric matching algorithm is performed at the SIP server side, even if the server does not know the biometric data in the authentication process. Performance and security analysis shows that our proposed scheme increases efficiency significantly in comparison with other related schemes.     

Chaotic Map Based Mobile Dynamic ID Authenticated Key Agreement Scheme

When it comes to key agreement protocol, mutual authentication is regarded as a crucial security requirement. Yet, conventional authenticated key agreement using static ID cannot provide user anonymity if the communication content is compromised. A dynamic ID authentication scheme is a better alternative for maintaining user’s privacy. Based on the Chebyshev chaotic map, the author proposes a mobile dynamic ID authenticated key agreement scheme which allows mobile users to gain resources of remote servers. By optimizing the server computation, our scheme aims at increasing the concurrent process capacity of remote servers. We also demonstrate that the proposed scheme is secure against existential active attacks and outperforms related works.     

基于Edwards曲线的移动RFID安全认证协议

针对传统的RFID认证协议通常难以适应移动RFID系统的问题,提出了基于Edwards曲线的适用于移动RFID系统的安全认证协议,协议采用Edwards曲线提高了其防侧信道攻击的能力,并应用椭圆曲线离散对数问题实现安全认证。进一步采用可证明安全方法给出了标签和阅读器不可跟踪隐私的安全性证明,通过安全性分析指出协议能更有效抵抗已有各种攻击。与现有的结构类似RFID认证协议相比,该协议扩展性更好,安全性和性能优于其他方案。     

基于伪随机函数的RFID系统双向认证协议

移动RFID系统中,读写器与后台数据库之间不再通过有线方式通信,而采用无线方式通信,但也存在一定的安全隐患问题。为确保通信数据的安全,提出一种基于伪随机函数的移动RFID双向认证协议。协议确保标签、读写器、后台数据库三方均进行认证,从而保障通信的安全性;采用字合成等位运算,在一定程度上能够减少总的计算量;三方认证,使得移动RFID系统具备更为广泛的运用价值。安全性及性能分析表明,所提协议具有较高的安全性及较低的成本。     

移动互联服务与隐私保护的研究进展

随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展,人们迫切希望能够随时随地从互联网获取信息和服务,移动互联网应运而生并迅猛发展。然而,由于云计算平台、移动通信网络和移动终端的开放性,传统互联网服务中信息传播和管控机制不再适应于移动互联网,信息安全和用户隐私保护已经成为移动互联网用户迫切关心和亟待解决的问题。结合国内外移动互联网发展的最新趋势,对移动互联网服务和隐私保护方面的研究进行了展望。首先对当前移动互联网服务模型和移动互联网服务架构进行了评述;其次对当前的移动互联网数据传播控制机制以及隐私保护机制进行了分析和讨论;最终给出了一些潜在的研究热点,为未来研究工作指明方向。     

A pairing‐free identity‐based handover AKE protocol with anonymity in the heterogeneous wireless networks

Nowadays, seamless roaming service in heterogeneous wireless networks attracts more and more attention. When a mobile user roams into a foreign domain, the process of secure handover authentication and key exchange (AKE) plays an important role to verify the authenticity and establish a secure communication between the user and the access point. Meanwhile, to prevent the user's current location and moving history information from being tracked, privacy preservation should be also considered. However, existing handover AKE schemes have more or less defects in security aspects or efficiency. In this paper, a secure pairing‐free identity‐based handover AKE protocol with privacy preservation is proposed. In our scheme, users' temporary identities will be used to conceal their real identities during the handover process, and the foreign server can verify the legitimacy of the user with the home server's assistance. Besides, to resist ephemeral private key leakage attack, the session key is generated from the static private keys and the ephemeral private keys together. Security analysis shows that our protocol is provably secure in extended Canetti‐Krawczyk (eCK) model under the computational Diffie‐Hellman (CDH) assumption and can capture desirable security properties including key‐compromise impersonation resistance, ephemeral secrets reveal resistance, strong anonymity, etc. Furthermore, the efficiency of our identity‐based protocol is improved by removing pairings, which not only simplifies the complex management of public key infrastructure (PKI) but also reduces the computation overhead of ID‐based cryptosystem with pairings. It is shown that our proposed handover AKE protocol provides better security assurance and higher computational efficiency for roaming authentication in heterogeneous wireless networks.     

远程用户基于ECDLP的快速认证密钥协商方案

针对无线通信中用户进行身份认证与密钥协商存在的安全性与计算量之间的制约关系问题,提出一种基于椭圆曲线离散对数难题(Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem,ECDLP)的用户快速认证密钥协商协议。该协议通过对用户注册与认证密钥协商阶段的安全性与计算量进行综合分析,基于ECDLP难题为用户在注册阶段分配唯一身份标识符,通过增加用户注册阶段服务器的计算量,有效降低认证密钥协商阶段的计算量,在保证通信机密性、认证性与完整性的条件下,提高用户进行认证密钥协商的效率。安全性分析与计算量对比的结果表明,与其他同类协议相比,本文所提出的协议能在满足安全需求的前提下,有效地降低认证密钥协商协议的总体计算量。      

基于对数谱射频指纹识别的RFID系统信息监控方法

针对常规RFID系统对信息控制的不足,提出了一种基于辐射源识别的无源RFID系统的信息监控方法。采集无源RFID标签的辐射射频信号,变换为新的对数谱射频指纹,并进行特征提取与识别,获得标签身份真伪结果;把射频指纹等集成到读写器应用层协议,实现标签与读写器之间信息的控制。建模、仿真与实验表明,对数谱射频指纹仅由标签的频偏与冲击响应决定,具有稳健性等;给出了融合提出指纹的RFID系统挑战——应答认证协议实例。提出方法不仅能增强标签与读写器的认证安全强度,而且能实现通信中标签的身份监控,对于解决密钥泄漏检测公开问题也有一定贡献。