MANET网中基于簇结构的认证服务方案

针对移动Ad Hoc网络无中心的特性及一般分布式认证中单跳认证节点少于门限值、CA节点不可靠等问题,采用基于多层簇的体系结构和 Feldman可验证秘密共享技术,提出一种基于簇结构的认证服务方案,结果证明该方案可实现各级簇头和簇成员的分布式认证,解决单跳内认证节点少于门限值问题,防止对系统私钥的重构等外部攻击及内部被攻破节点对分布式认证的干扰。     

一种基于门限担保证书的分布式私钥元分配方案

由于动态拓扑等特点,Ad Hoc网络通常采用分布式CA认证模型为节点提供可靠的认证服务,但现有的方案没有解决私钥元分配之前的安全审核问题。为此,提出了一种基于门限担保证书的分布式私钥元分配方案,对申请私钥元的节点进行严格的审核,可以有效防止多个恶意节点合谋重构系统私钥,确保只有可信且服务质量好的节点能够得到私钥元。从理论上分析了方案的安全性以及成功率,并借助NS2仿真证实了方案的有效性。     

Ad hoc网络信任模型的研究

利用基于身份的公钥系统和（t,n）门限密码,实现一个Ad hoc网络的信任模型。在该信任模型中,系统私钥由所有节点共享,任意t个节点一起来完成可信中心的功能,为任意节点生成私钥。并且,无需权威机构来进行初始化,在系统私钥保持不变的前提下,节点拥有的部分系统私钥和门限t的值可以随时更新。该信任模型满足Ad hoc网络拓扑结构经常变化和移动节点资源受限的特性,可以用于建立一个安全的Ad hoc网络。     

安全的多层分布式私钥元分配方案

移动Ad Hoc网络（MANET）通常采用分布式CA认证方案,但针对认证服务中私钥元分配之前的安全审核方案很少,且已有方案是基于门限方案的单层结构,当一个节点的单跳邻居节点数目小于系统门限值时就无法正常工作。采用多层分布式技术,提出一种安全的多层分布式私钥元分配方案,一方面可以对申请私钥元的节点进行严格审核,防止多个恶意节点合谋重构系统私钥;另一方面可以使网络边缘或其他特殊位置的节点通过代理邻居节点获得正确的担保证书,解决了担保证书低于门限值的问题。     

基于身份的动态层簇式无线传感网络认证算法

无线传感器网络（WSN）容易受到恶意攻击，而现有的基于身份的密码体制带来了私钥托管问题，对此提出了一种基于身份的分簇认证（IDC）算法。首先，算法没有私钥生成中心（PRKG），只有一个公钥生成中心（PUKG）用来生成申请者的公钥，而由用户单独选定自己的私钥，真正解决了基于身份的密码体制中存在的密钥托管问题。同时，算法动态生成的伪秘矩阵可以杜绝合谋攻击，保证了算法的安全性。最后，针对节点自身拥有资源的差异，采用分层分级处理，一次完成（解）签密，降低了节点的计算量和存储量。在时间消耗和能量消耗两个方面，新提出的IDC算法比同类型的三种算法减少20%以上；在算法鲁棒性方面，当网络数据包快速增大时，IDC算法表现更加平稳，即能量消耗介于1 mJ到10 mJ之间，跨度不大于1.3 mJ；而该算法的时间消耗一直保持在0.002~0.006 s。模拟实验表明，新提出的IDC算法更加适用于对安全性和能量消耗要求严格的WSN。     

一种基于多权值的低能耗WSNs分簇协议

延长网络的生命周期、有效降低节点的能量消耗是无线传感器网络(WSNs)路由研究的重点;针对LEACH协议的簇头选举不合理和和簇成员仅依据自身通信代价选择簇头导致节点能耗不均衡,网络能量利用率低的问题,提出了一种基于多权值的低能耗分簇算法,它综合考虑了候选簇头的剩余能量、节点已当选簇头次数和当前网络簇头个数等多个因素;仿真实验表明,改进协议有效地降低了节点的总能量消耗、提高了网络节点的存活数目,延长了网络的生命周期。     

基于量子PSO传感网络分簇算法仿真研究

研究无线传感器分簇节点优化问题,针对无线传感器网络分簇算法由于簇头的不均匀分布带来的能耗利用不均衡以及簇头的瓶颈,导致能量过早消耗,网络寿命周期缩短.为了延长无线传感网络生命周期,提高能量利用效率,提出了一种粒子群(PSO)算法优化的无线传感器网络分簇算法.采用量子粒子群算法分簇策略使簇间能量优化平衡,使整个网络分成若干个虚拟网格,每个虚拟网格形成一个簇,采用唯一簇头选举法产生簇头,且簇内成员可以根据局部的信息调整簇的大小.仿真结果表明,提出的分簇算法很好的使网络的能耗达到了均衡,节约了簇头节点的能量,从而延长网络的寿命,为优化网络通信提供了依据.     

基于身份的动态层簇式无线传感网络认证算法

无线传感器网络（WSN）容易受到恶意攻击，而现有的基于身份的密码体制带来了私钥托管问题，对此提出了一种基于身份的分簇认证（IDC）算法。首先，算法没有私钥生成中心（PRKG），只有一个公钥生成中心（PUKG）用来生成申请者的公钥，而由用户单独选定自己的私钥，真正解决了基于身份的密码体制中存在的密钥托管问题。同时，算法动态生成的伪秘矩阵可以杜绝合谋攻击，保证了算法的安全性。最后，针对节点自身拥有资源的差异，采用分层分级处理，一次完成（解）签密，降低了节点的计算量和存储量。在时间消耗和能量消耗两个方面，新提出的IDC算法比同类型的三种算法减少20%以上；在算法鲁棒性方面，当网络数据包快速增大时，IDC算法表现更加平稳，即能量消耗介于1 mJ到10 mJ之间，跨度不大于1.3 mJ；而该算法的时间消耗一直保持在0.002~0.006 s。模拟实验表明，新提出的IDC算法更加适用于对安全性和能量消耗要求严格的WSN。     

无线传感器网络中的分簇算法研究

分簇算法是无线传感器网络中实施分层路由所采用的重要方法,如何合理、有效地利用分簇算法使得网络中节点的能量消耗最小,成为当前无线传感器网络研究领域内的热点问题之一。为了对分簇算法进行研究,系统地分析了当前几种典型的分簇路由算法,着重分析了簇头的产生、簇的形成过程。并把超图理论引入大规模无线传感器网络中,使网络控制信息大为减少,从而延长网络的生命周期。     

基于双线性对的WSN节点认证协议

针对无线传感器网络节点在能量、通信和存储等资源受限的情况,以及网络所面临的各种安全威胁,基于椭圆曲线双线性对提出了一种基于身份的节点认证协议。节点私钥由自己生成,基站签名节点公钥,保证了协议的私钥泄露和密钥托管安全。仅一次的交互次数为传感器节点大大节省了通信能量。安全的认证协议可有效抵制无线传感器网络所面临的节点复制攻击、Wormhole攻击、Sinkhole攻击和女巫攻击。     

一种支持快速加密的基于属性加密方案

基于属性加密算法因含有大量耗时的指数运算和双线性对运算,一些方案提出将加密外包给云服务器.然而这些方案并没有给出外包加密在云服务器中的并行计算方法,而且还存在用户保管私钥过多、授权中心生成用户私钥成本过大的问题.针对这些问题,提出一种基于Spark大数据平台的快速加密与共享方案.在该方案中,根据共享访问树的特点设计加密并行化算法,该算法将共享访问树的秘密值分发和叶子节点加密并行化之后交给Spark集群处理,而用户客户端对每个叶子节点仅需要一次指数运算;此外,用户私钥的属性计算也外包给Spark集群,授权中心生成一个用户私钥仅需要4次指数运算,并且用户仅需要保存一个占用空间很小的密钥子项.     

基于动态多簇密钥管理模型的安全数据聚合方案

军事领域需要强有力的安全措施,但由于环境恶劣,缺乏物理保护,难以展开固定的通信设施。设计了一种基于身份的动态多簇密钥管理模型。该模型以簇为单位进行密钥管理,每个成员节点只需存储本簇的公钥因子矩阵,极大地节省了密钥存储空间,且可抵抗同谋攻击;密钥分发过程安全高效,节点加入和退出时密钥更新开销小;不依赖可信第三方便可实现身份认证,且不需要固定基础设施的支持。基于该模型提出了一种安全数据聚合方案。列举了部分可以抵御的攻击;讨论了该方案握手过程需要消耗的能量。结果显示,在新模型下将公钥密码体制用于无线传感器网络是可行的。     

一种基于秘密分享的认证中心私钥保护方案

针对CA私钥的高安仝性需求,提出一种新的(t,n)秘密分享机制保护CA私钥.首先,使用RSA算法产生CA私钥,保证了私钥的不可伪造性:然后基于新的(t,n)秘密共享机制将CA私钥进行分存,使用其身份作为私钥份额的标识,并使用私钥作为秘密份额.在使用CA私钥进行签名时,使用Lagrange插值多项式进行重构,并提供了简单...     

一种私钥容侵的数字签名方案

数字证书的可信任性取决于数字签名本身的有效性。为增强数字签名的有效性,提出一种认证中心(CA)签名私钥可以容忍入侵的高安全性签名方案。使用RSA算法产生CA私钥,保证私钥的不可伪造性。基于新的(t, n)秘密共享机制将CA私钥进行分存,使用其身份作为私钥份额的标识,提供私钥保护的容侵性。在进行数字签名时,基于RSA签名本身的特性,设计一种无需重构CA私钥的分步签名方案,进一步增强CA私钥的高容侵性。通过仿真实验对(t,n)门限取值结果的影响进行验证,表明方案的有效性。     

An efficient dynamic authenticated key exchange protocol with selectable identities

In the traditional identity-based cryptography, when a user holds multiple identities as its public keys, it has to manage an equal number of private keys. The recent advances of identity-based cryptography allow a single private key to map multiple public keys (identities) that are selectable by the user. This approach simplifies the private key management. Unfortunately, the existing schemes have a heavy computation overhead, since the private key generator has to authenticate all identities in order to generate a resultant private key. In particular, it has been considered as a drawback that the data size for a user is proportional to the number of associated identities. Moreover, these schemes do not allow dynamic changes of user identities. When a user upgrades its identities, the private key generator (PKG) has to authenticate the identities and generate a new private key. To overcome these problems, in this paper we present an efficient dynamic identity-based key exchange protocol with selectable identities, and prove its security under the bilinear Diffie–Hellman assumption in the random oracle model.     

采用电子钥匙和密钥托管技术实现的私钥管理方案

在PKI体系中,私钥集中存放或私钥托管方式的安全性和方便性依赖于管理员的可信性或者需要一个各行业都能使用和接受的具有权威性的第三方托管机构。借鉴密钥托管的思想,设计了一个私钥管理方案。将加密的私钥和加密私钥的密钥分离,使得KMC和KEC都不能单独解密出私钥。与其他私钥管理方案相比,该方案安全性不依赖于管理员或第三方托管机构的可信性,更加方便和安全。     

安全的常数轮多用户k-均值聚类计算协议

在多数聚类计算的实际应用中,样本数据通常来自于不同的用户,聚类算法往往需要在用户的联合数据集上进行计算. 而出于隐私保护的目的,用户并不希望与其他参与方共享其私有数据. 因此,如何以隐私保护的方式实现多用户的聚类计算便得到了人们的广泛关注.针对多用户持有数据的场景,研究了k-均值(k-means)聚类算法的安全计算问题,设计了常数轮交互的多用户k-means聚类安全计算协议. 在该协议中,用户使用加法同态加密方案对样本数据加密并上传至独立的辅助计算服务器. 服务器通过与持有私钥的聚类计算方交互,实现了乘法和欧氏距离的安全计算. 此外,基于ABY混合协议框架设计了针对同态密文的最小元素标记协议和除法协议. 协议通过常数轮交互,实现了同态密文、算术分享份额、Yao分享份额之间的相互转换,并利用Yao混乱电路技术实现了对同态密文的最小元素标记以及除法运算,该过程无需使用昂贵的比特分解技术. 在半诚实模型下给出了主协议及所有子协议的安全性证明.     

基于门限ECC的容侵CA私钥保护方案

CA是PIG中的关键设施,负责签发用于鉴别用户身份的数字证书.CA的可信任性依赖于CA的私钥.CA的私钥一旦泄露,其签发的所有证书就只能全部作废.因此,保护CA私钥的安全是整个PKI安全的核心.基于椭圆曲线ECC算法和(t,n)门限密码技术,结合主动秘密共享方法,提出了一种容侵的CA私钥保护方案.方案确保私钥在任何时候都无需重构.同时,在私钥产生、分发及使用过程中,即使部分系统部件受到攻击,也不会泄漏,保护了CA私钥的安全性,从而保证了在线CA所签发数字证书的有效性.并通过Java和Openssl对系统进行了实现.     

基于对的无线Ad hoc网络可追踪邻居匿名认证方案

为解决传统无线Ad hoc网络邻居匿名认证方案容侵性不佳以及难以锁定恶意节点身份的问题,提出一种基于双线性对的无线Ad hoc网络可追踪邻居匿名认证方案。采用基于身份的公钥系统,节点随机选择私钥空间中的数作为临时私钥,与身份映射空间的节点公钥以及一个公开的生成元模相乘得到临时公钥,利用双线性映射的性质协商会话密钥并实现匿名认证。通过在随机预言机模型下的形式化分析,表明本方案在BCDH问题难解的假设下可对抗攻击者的伪装行为,同时利用认证过程中交互的临时公钥可有效锁定恶意节点真实身份。     

一种基于双矩阵组合公钥算法的密钥生成方案

将能够抵抗共谋攻击问题的双矩阵组合公钥体制引入到Ad hoc网络中,提出一种基于双矩阵组合公钥算法和秘密共享的私钥生成方案。分析表明,私钥满足组合公钥体制的性质,生成过程安全、可靠。