一种更安全的基于智能卡的多服务器身份认证方案研究

随着网络和通讯技术的发展,多服务器的身份认证问题成为近几年研究的重点。针对Chuang等人提出的基于生物特征的多服务器密钥认证方案存在的安全性不足等问题,Wang等人进行了改进,但是仍未解决不同服务器密钥相同造成的恶意攻击和伪造攻击等问题。因此,本文提出了一种更安全的基于智能卡的多服务器身份认证方案。该方案在服务器注册阶段,将高熵秘密数与服务器的ID进行计算再重新分配给服务器,使得不同的服务器具有不同的密钥。最后通过五个方案功能和性能比较分析,得出改进方案比前三种方案时间上分别缩短了16.67%、20%、28.57%,且能有效阻止恶意服务器攻击、伪造攻击、重放攻击和中间人攻击等多种攻击,安全性得到了提高,满足实际网络的高可靠性需求。     

增强的基于生物密钥智能卡远程身份认证方案

基于生物特征的智能卡身份认证提供智能卡硬件、口令验证、生物特征识别三重保护,给身份认证技术带来新的突破点.回顾了具有较高安全性能的Khan-Kumari方案工作原理,指出该方案存在身份密值封装不当、密值使用方式不合理、新鲜性检测功能缺失、认证双方交互不够充分等缺陷,可导致身份认证安全性受损.提出一个增强的基于生物密钥智能卡远程身份认证方案,用可相互验证的双要素对用户身份密值实施联合保护,基于新鲜性检测、识别重放消息,以融入时标的动态散列值密钥加密传输受保护参数,增加确认消息完善认证流程,增强了用户身份密值的保护强度,提高了对智能卡破解、消息重放、身份冒充、拒绝服务等攻击的抗击能力.安全性分析表明,增强方案以较低的计算与通信开销,有效修复了Khan-Kumari方案中的缺陷,安全性能获得显著增强,即使在两重保护失效条件下,发生身份冒充、认证失败的概率可控制在至10\\+{-38}以下.     

高效的基于口令多服务器认证方案

随着计算机网络的快速发展,传统的单服务器认证方案存在明显的不足。如果一个远程用户想要从不同的服务器获得网络服务,则必须分别向这些服务器提交注册信息。为解决这个问题,研究者提出了多服务器认证方案。然而,大部分多服务器认证方案不能抵抗某些密码攻击或者计算复杂度太高。本文提出一种高效、安全的多服务器认证与密钥协商协议。由于智能卡和读卡器使得实现这类方案的成本较高,新方案没有使用智能卡。与相关的多服务器认证方案相比,新方案同时具有高效性和安全性,因而更适合在实际环境中应用。     

在多服务器环境下的双因素动态身份鉴别方案

针对Li等人基于智能卡的多服务器身份认证方案,分析指出了其中存在的安全性问题,提出了一个改进的双因素动态身份鉴别方案.该方案为用户提供了一种关于身份注册信息的自我更新机制,用户可以在不与远程服务器通信的状态下,动态更新身份标志、口令和秘密参数等相关信息.另外,自验证的时间戳技术的借鉴利用,不仅避免了时钟同步问题,而且节约了产生随机数的开销.该方案还实现了用户的动态登录和对用户登录操作的可追踪性.新方案不仅继承了Li方案计算量低、存储量小的优点,而且还提高了认证方案的安全性和实用性,可以适用于实际的网络环境和应用.     

基于身份认证的卫星网络组密钥管理方案

为解决卫星网络组播通信过程中成员动态变化及认证等问题,提出一个基于身份认证的三叉密钥树组密钥管理方案.根据卫星网络多层次结构的特点,设计组密钥协商模型,将高轨道卫星作为组密钥协商发起节点,地面控制端作为系统的可信第三方.在密钥协商过程中,利用双线性对和身份认证技术鉴别不诚实的节点,并引入签名机制,保证盲密钥树的认证性及完整性.分析结果表明,该方案具有较强的安全性,并且计算量小,通信效率高.     

完美前向安全的基于身份认证密钥协商方案

现有的基于身份的一轮认证密钥协商方案没能实现强的完美前向性.采用强不可伪造的签名算法对临时公钥进行签名,提出一种改进的基于身份认证密钥协商方案.首先,对Boneh和Boyen提出的强不可伪造的短签名方案进行改造,提出一种强不可伪造的基于身份签名方案;然后,将新签名方案与Ni等人提出的eCK安全的基于身份一轮认证密钥协商方案相结合,提出新的密钥协商方案.进一步,为了实现新方案的可证明安全性,在对比分析eCK-PFS模型和eCK模型的基础上,融合现有安全模型,定义了基于身份认证密钥协商方案分析的强安全模型ID-eCK-PFS.在ID-eCK-PFS模型下,通过安全性规约,证明了新提出的基于身份认证密钥协商方案实现了强安全性,包括抗密钥泄露伪装、抗临时秘密泄露和完美前向安全性等.     

一个新的适用于移动设备的双方身份认证与密钥共识协议

随着现代互联网的高速发展,人们通过网络进行远程通信变得越来越频繁。但是,在远程通信中如何确认通信双方的身份以及如何保证通信内容的安全,成为人们越来越关注的问题,身份认证与密钥共识协议就是用来解决这个问题的。在现有的身份认证与密钥共识协议中,有些协议在身份认证方面存在一些问题,在没有验证对方身份的前提下达成会话密钥是危险的。本文通过对Liang Ni等人协议的分析,提出了一个改进的身份认证与密钥共识协议,并对其安全性进行了分析。分析结果表明,新协议可以抵抗中间人攻击、假冒攻击等。而且,新协议中不包含双线性对运算,它特别适用于资源受限制的移动设备。     

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.     

Internet密钥交换中的身份交换和认证

身份认证是密钥交换协议的重要组成部分.文章以Internet密钥交换协议IKE为基础,介绍了密钥交换协议中的身份认证,并提出了一些改进方案,以提高密钥协商的效率.讨论了身份保护的作用,以及在密钥交换协议中应如何实现身份保护,来保护参与者的身份.     

Internet密钥交换中的身份交换和认证

身份认证是密钥交换协议的重要组成部分。文章以Internet密钥交换协议IKE为基础,介绍了密钥交换协议中的身份认证,并提出了一些改进方案,以提高密钥协商的效率。讨论了身份保护的作用,以及在密钥交换协议中应如何实现身份保护,来保护参与者的身份。     

多服务器架构下认证与密钥协商协议

随着网络应用的广泛发展,网络中服务器的体系结构通常由许多不同的服务器组成.多服务器架构下的认证与密钥协商协议是实现远程用户认证的关键.单次注册是多服务架构下的认证与密钥协商协议的最重要特性,而采用动态的身份进行登录认证能有效地保护隐私.Chuang等人结合智能卡和生物特征,提出了一种基于可信计算的匿名可认证密钥协商协议,并指出其协议适用于多服务器环境同时能满足其必需的安全需求.分析指出Chuang等人的协议并不能实现用户的匿名性,同时还容易遭到服务器假冒攻击和智能卡丢失攻击.为了弥补这些安全缺陷,设计每个应用服务器选用不同的秘密参数,提出了一种改进方案.通过对敌手可能的攻击行为分析,证明了改进方案能有效防范服务器假冒攻击、智能卡丢失攻击、窃听攻击、重放攻击等安全威胁,同时改进协议保持着运算简单的特性.     

面向车联网的多服务器架构的匿名双向认证与密钥协商协议

车联网(vehicular ad hoc networks, VANETs)是一种依据特定通信协议,实现车-X(X：车、路、行人及互联网等)之间的无线通讯和信息交换的大型网络.随着云计算的发展,越来越丰富的车联网云服务将涌现并服务于车辆.但这些服务往往由不同的服务器提供,车辆(用户)则不得不在各个服务器上注册并记住大量的用户名与密码.为了实现用户一次注册即可与多个服务器相互认证的目标,多服务器架构的认证协议已被提出并应用于众多领域,但尚未有面向车联网的相关研究.车间通信的瞬时性对认证协议提出了更高的要求,然而已有的多服务器架构的认证协议使用了复杂的双线性密码,在通信与认证开销方面无法满足车联网的要求.为此,首次提出了一个面向车联网的多服务器架构下的新型匿名双向认证与密钥协商协议,该协议采用非奇异椭圆曲线构造了简易的认证方法,降低了认证的计算复杂性.随机匿名机制能有效地保护车辆的隐私,且可与服务器进行双向认证与密钥协商.在随机预言机模型下证明了协议的安全性.性能分析表明：与最近的匿名双向认证协议相比,该协议在认证与密钥协商阶段的计算开销与通信开销分别减少了61%与62%,可更好地满足车联网对计算与通信开销的要求.     

一个高效的无线匿名认证和密钥协商协议

无线通信中,身份认证和密钥协商是一个重要的安全问题。文章首先指出文献[4]中构造的相关协议的安全漏洞和攻击方法;然后提出来一个半匿名基于XTR公钥体制的签密算法,基于该算法构造了一个高效的无线匿名认证和密钥协商协议;最后对该协议的安全性、计算量和通信量进行了评估。     

基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议

SIP协议是应用层控制协议,为了提高SIP协议的安全性,文中基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,结合用户身份、用户口令及单向陷门函数F(),提出了一种基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议.协议过程主要由初始化、注册、登录认证、口令修改四部分组成.安全分析表明,该协议实现了双向认证、提供了安全会话密钥,能抵抗口令猜测攻击、中间人攻击、重放攻击、冒充攻击、Denning-Sacco攻击等.与相关协议比较,本文所提出的基于ECDLP的SIP认证密钥协议具有更高的安全性,能更好的满足应用需求.     

一种增强的移动互联网身份基认证密钥协商协议

针对双线性对运算耗时较多和PKI证书管理负担重的问题,王真等人提出基于身份的移动互联网高效认证密钥协商协议(通信学报,2017年第8期),但该协议不能抵抗临时私钥泄露攻击,不具备eCK安全性。为此,提出一种不使用双线性对运算的身份基认证密钥协商协议,并在GDH假设和随机预言机模型下,证明其具备eCK安全性。分析结果表明,该协议密钥协商阶段仅需4个椭圆曲线点乘运算,与CKD-10、XW-12、WML-17等协议相比效率较高,单轮通信次数和计算代价较少,适用于移动互联网环境。     

基于跨域认证与密钥协商的协议模型

为解决跨域认证与密钥协商中存在的重复计算问题,提出一种基于跨域认证与密钥协商的协议模型。利用公钥加密算法,将跨域认证与密钥协商2种常用协议有机结合,以较少的计算资源、存储资源和网络带宽,在单一的协议内同时实现跨域认证和密钥协商的过程。理论分析和性能比较结果表明,该协议能够提供保密性、鉴别机制、完整性和不可抵赖性等安全保证,且具有较高的处理效率。     

基于双因子认证的三方密钥协商协议

针对三方密钥协议中的在线不可检测词典攻击、假冒攻击问题,基于用户身份、口令,结合单向陷门函数,提出了基于双因子认证的三方密钥协商协议。该协议具有前向安全,能抵抗在线不可检测词典攻击、假冒攻击。密钥协商过程中使用了非对称加密、单向陷门函数,有效保证了通信双方的安全性。     

基于IKEv2的物联网认证与密钥协商协议

在物联网中,关键的安全认证协议主要位于服务器与节点之间的通信中,一旦节点的身份被假冒,则服务器会接收到错误的数据;一旦服务器的身份被假冒,则节点反馈给服务器的信息将被泄露.论文针对物联网中存在的以上攻击,改进了Internet密钥交换协议IKEv2,进一步完善了其认证功能,更好地保证了服务器与节点之间的安全通信.     

一种安全增强型无线认证与密钥协商协议

针对当前3G网络身份认证与密钥协商方案存在扩展性差、用户身份信息易泄露的问题,提出一种基于无线公钥体制的安全增强型无线认证与密钥协商协议,实现实体间的双向身份认证,保护空中接口及有线通信链路,防止用户和接入网络身份标识泄露。该方案支持数字签名,可提供不可否认性业务。形式化方法验证分析表明,该协议能够满足安全需求。     

基于HMAC的认证与密钥协商协议

针对Wang方案的安全漏洞,论文提出一个基于HMAC的认证与密钥协商协议.该协议仅使用HMAC函数,降低了对物联网体系结构中终端设备的运算和存储能力的要求.安全性与性能分析结果表明,该协议可有效抵抗假冒攻击、重传攻击等常见攻击,并完成双方认证与信息安全地传输.