基于区域的异构无线传感器网络密钥管理

密钥管理是无线传感器网络中极具挑战性的安全问题之一.在随机密钥预分配方案的基础上,提出一种利用节点部署知识和已知区域信息的异构无线传感器网络密钥预分配方案,并分别从网络连通性、节点内存需求和安全性等方面对方案进行性能评价和模拟仿真.结果表明,相比现有密钥管理方案,本方案能提高网络的连通性,减小节点所需存储空间,并增强网络抗攻击能力.     

无线传感器网络的多空间密钥预分配方案

针对无线传感器网络的安全性要求,分析R.Blom的密钥预分配方案,并在此基础上做出改进,提出了多空间密钥预分配方案:为无线传感器网络中的每一个传感器节点构建多个密钥空间,并通过节点间的共同密钥空间使每个节点对之间都形成一个成对密钥。通过仿真实验测试该方案的安全性,实验结果认为该方案对于该方案对节点捕获攻击具有较高的弹性。     

防御无线传感器网络Sybil攻击的新方法

在传感器网络中,Sybil 攻击是一类主要的攻击手段.通过随机秘密信息预分配,利用节点身份证人确认机制,提出了防御传感器网络Sybil 攻击的新方案并进行了综合性能分析.在新方案中,基于单向累加器建立了传感器网络节点秘密信息管理和分配方案,在共享密钥建立阶段,提出了传感器网络认证对称密钥建立协议,并在universally composable(UC)安全模型中对该协议进行了可证明安全分析,该协议可建立网络邻居节点之间惟一的对称密钥.     

无线传感器网络中基于EBS的高效安全的群组密钥管理方案

为了保证无线传感器网络(WSN)群组通信的安全性,设计了一种基于EBS的群组密钥管理方案.提出方案首先通过合并链状簇和星型簇简化无线传感器网络的拓扑结构,然后通过增加网络被捕获时所需入侵节点的数量来防止攻击者通过少量共谋节点得到所有管理密钥,之后利用图染色算法对分配密钥组合的节点进行排序,并依据海明距离和EBS方法对网络中的传感器节点进行管理密钥分配.在此基础上给出了对传感器节点的加入和离开事件进行处理的方法.在有效性和性能分析阶段,首先通过2个实验分别对提出方案中共谋攻击的可能性和入侵节点数量对网络抵抗共谋攻击能力的影响进行分析,实验结果表明提出方案增强了WSN抵抗共谋攻击的能力;然后对提出方案和SHELL在加入事件和离开事件时的系统代价进行比较,结果表明提出方案所需的密钥更新消息数量和传感器节点存储量均小于SHELL方案.     

基于相邻区域协作的轻量级无线传感器网络安全认证协议

为资源受限的无线传感器网络节点提供秘钥认证方案是一项具有挑战性的工作。文章提出了一种轻量级的基于相邻区域协作的无线传感器网络安全认证协议,采用对称密钥加密技术以及密钥预分配的策略。每个节点只需要发送两条广播信息,即可完成对网络的密钥分配任务从而达到高效节能的目的。通过与其他传统的安全认证协议进行比较分析可以看出,我们的秘钥分配方案在安全认证、抵御重放攻击以及节能等方面更具优势。     

安全高效的传感器网络共享密钥发现协议

在无线传感器网络的安全体系结构中,密钥预分配方案占据着极其重要的位置.在分析各种典型共享密钥发现协议的基础上,利用秘密同态和组合设计知识,提出了一种安全高效的共享密钥发现协议.性能分析和仿真结果表明,该方案在较小的存储、通信和计算代价情况下,就可以有效地抵抗智能攻击.     

一种基于随机密钥的无线传感器网络加密方案

密钥的建立与管理是无线传感器网络安全的重要且基础的组成部分,是影响大规模应用的一个关键问题。近来,密钥建立与管理成为无线传感器网络安全领域一个活跃的研究分支。提出一种基于随机密钥预分配的无线传感器网络加密方案。该方案通过密钥互斥机制解决传统随机密钥预分配方案中点到点数据源认证问题。     

基于身份加密的无线传感器网络密钥分配方法

由于无线传感器网络在电源、计算能力和内存容量等方面的局限性,传统的网络密钥分配和管理方法已不适用.本文从基于身份密钥体系出发,提出了一种适用于无线传感器网络的密钥预分配方法.首先简要介绍了身份密钥体系,特别是Boneh-Franklin算法,然后基于身份密钥系统和Diffie-Hellman算法,给出我们的密钥分配方法,并从方法的复杂性、安全性、健壮性和内存需求等方面,与随机算法等进行了分析比较,结果表明我们的算法在这些方面有一定的优势.最后我们讨论了可进一步研究的内容.     

基于边缘计算的并行密钥隔离聚合签名方案

无线医疗传感器网络的出现为患者的治疗带来了极大的便利.但是,无线医疗传感器网络中往往都使用不可信的公共信道进行数据通信并且只有唯一的云服务器处理大量的医疗数据,这就导致了通信安全、隐私保护、密钥泄露、云服务器计算负担过大、延迟高等问题.此外,现有的大多数无证书聚合签名方案无法抵抗完全选择密钥攻击.针对上述问题,本文提出一种适用于无线医疗传感器网络基于边缘计算的无证书并行密钥隔离聚合签名方案.方案引入边缘计算的架构使得签名的验证和聚合过程在更靠近终端用户的边缘层进行,在降低中心云服务器计算负担的同时还能有效的保护患者的隐私.本文方案继承了无证书和密钥隔离技术的优点,同时避免了复杂的证书管理、密钥托管以及密钥暴露等问题.在随机预言模型下证明了本文方案可以抵抗完全选择密钥攻击、Type I攻击以及Type II攻击.性能分析表明,与相关无证书签名方案相比,本文方案的计算开销至少可降低74.03%,通信开销至少可降低25%.     

改进的IMS认证与密钥分配方法

本文分析了IMS认证与密钥分配协议的过程,找出了认证协议中的安全缺陷,并给出了攻击者可能进行的攻击.针对协议的安全漏洞,提出一种改进的认证与密钥分配方案,防止了伪装用户的攻击,保证了网络端信息传输的安全性.     

基于IDSS的网络仿真攻击测试系统

由于网络系统的开放性和动态性,构建后应当对其进行安全测试。仿真攻击是实现安全测试的有效方法。为了解决网络仿真攻击中的非结构化问题,将攻击方式系统化,论文将智能决策支持理论引入网络仿真攻击,研究实现了一种基于决策支持的网络仿真攻击测试系统。文章介绍了仿真攻击测试和智能决策支持的机制以及系统实现的关键技术。     

多源网络攻击追踪溯源技术研究

网络攻击追踪溯源在定位攻击源、阻止或抑制网络攻击、提供法律举证、威慑攻击者等方面具有非常积极的意义。近年来,学术界对此开展了大量的研究,并提出了多种追踪溯源技术体制。分析了在大规模网络环境下网络攻击追踪溯源所面临的问题,以及当前主要技术体制的优缺点和适用性,提出了融合多种追踪溯源机制的多源追踪溯源技术思路,设计了基于信息融合的扩展性强、易于部署建设的MSNAA网络攻击追踪溯源系统架构。     

基于SNMP和神经网络的DDoS攻击检测

DDoS（Distributed Denial of Service）已经严重威胁计算机网络安全。对DDoS攻击检测的关键是找到能反映攻击流和正常流区别的特征,设计简单高效的算法,实时检测。通过对攻击特点的分析,总结出15个基于SNMP（Simple Network Management Protocol）的检测特征。利用BP神经网络高效的计算性能,设计了基于SNMP和神经网络的DDoS攻击检测模型,提高了检测实时性和准确性。实验表明：该检测模型对多种DDoS攻击都具有很好的检测效果。     

基于人脸跟踪和公钥密码的远程在线考试系统

针对现有的现代远程教育在线考试系统中容易出现的考试替考、考试纠纷和网络攻击等诸多问题,提出了一种基于人脸识别跟踪和公钥密码体系的现代远程教育在线考试系统。该系统可以通过使用人脸识别跟踪技术解决考试替考问题,通过数字签名技术解决考试纠纷问题,通过公钥密码学技术防止网络传输差错并解决网络攻击问题。理论分析和实验验证说明,该系统能够有效解决考试替考、考试纠纷和网络攻击等问题,从而为远程教育在线考试系统的大规模应用提供了技术保障。     

一种泛在网络的安全认证协议

泛在网络是标准的异质异构网络,保证用户在网络间的切换安全是当前泛在网的一个研究热点。该文对适用于异构网络间切换的认证协议EAP-AKA进行分析,指出该协议有着高认证时延,且面临着用户身份泄露、中间人攻击、DoS攻击等安全威胁,此外接入网络接入点的有效性在EAP-AKA协议中也没有得到验证,使得用户终端即使经过了复杂的认证过程也不能避免多种攻击。针对以上安全漏洞,该文提出一种改进的安全认证协议,将传统EAP-AKA的适用性从3G系统扩展到泛在网络中。新协议对传播时延和效率进行完善,为用户和接入点的身份信息提供有效性保护,避免主会话密钥泄露,采用椭圆曲线Diffie Hellman算法生成对称密钥,在每次认证会话时生成随机的共享密钥,并实现用户终端与家乡域网络的相互认证。通过开展实验,对协议进行比较分析,验证了新协议的有效性及高效率。     

Securing network availability

We live in a world that relies increasingly on its communications infrastructure. Network availability problems affect customers and their businesses, and can damage trust in the resilience of the network. As such, ensuring that networks are robust, reliable and resistant to external attack is a key part of network design. In this paper we examine some of the vulnerabilities and issues posed by connectionless packet networks and outline potential solutions to these problems. A key theme throughout this discussion is the separation of the data and control planes. Within the PSTN, the control network is physically separate from the data circuits. This, along with tightly controlled and limited network interfaces, makes certain types of attack impossible. Unfortunately, with a connectionless packet network, this type of separation will never be completely possible. Further, the nature of network interworking is changing as we move towards a world of increasing service diversity and dynamic, ad hoc networks.     

网络安全攻防技术在运营商中的应用研究

为积极应对严峻的网络安全形势,运营商亟需深入开展网络安全攻防研究,打造过硬的安全专家队伍。本文通过分析网络安全攻防特点及相关关键技术,提出了运营商建设网络攻防实训演练平台的构想,详细描述了平台的具体功能和应用场景,并阐述了平台设计实现的总体架构和拓扑搭建,为运营商部署相关网络攻防实训演练平台提供了一定的参考价值。     

Efficient authenticated key agreement protocols resistant to a denial‐of‐service attack

Malicious intruders may launch as many invalid requests as possible without establishing a server connection to bring server service to a standstill. This is called a denial‐of‐service (DoS) or distributed DoS (DDoS) attack. Until now, there has been no complete solution to resisting a DoS/DDoS attack. Therefore, it is an important network security issue to reduce the impact of a DoS/DDoS attack. A resource‐exhaustion attack on a server is one kind of denial‐of‐service attack. In this article we address the resource‐exhaustion problem in authentication and key agreement protocols. The resource‐exhaustion attack consists of both the CPU‐exhaustion attack and the storage‐exhaustion attack. In 2001, Hirose and Matsuura proposed an authenticated key agreement protocol (AKAP) that was the first protocol simultaneously resistant to both the CPU‐exhaustion attack and the storage‐exhaustion attack. However, their protocol is time‐consuming for legal users in order to withstand the DoS attack. Therefore, in this paper, we propose a slight modification to the Hirose–Matsuura protocol to reduce the computation cost. Both the Hirose–Matsuura and the modified protocols provide implicit key confirmation. Also, we propose another authenticated key agreement protocol with explicit key confirmation. The new protocol requires less computation cost. Because DoS/DDoS attacks come in a variety of forms, the proposed protocols cannot fully disallow a DoS/DDoS attack. However, they reduce the effect of such an attack and thus make it more difficult for the attack to succeed. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于文件共享的P2P节点认证方案

身份认证是P2P（peertopeer）网络安全的重要组成部分,但传统的PKI（金钥基础设施）认证方式因为具有静态的集中化控制和固定的证书内容等特点,不能很好地满足P2P网络安全认证的需要,且在公钥的分发过程中容易遭受中间人攻击。为此,提出了一种新型的公钥管理架构和身份认证方案,每个节点可以自己产生并分发公私钥,认证服务器仅在节点加入网络时参与完成公钥的分发。超级节点负责管理本组内全部节点的公钥,节点在相互认证时无需认证服务器的参与,仅通过超级节点来完成。分析结果表明,这种认证方案可以有效地抵抗中间人攻击,在保持高效率的基础上又保证了认证的安全性。     

一种基于EBS的无线传感器网络动态密钥管理方法

设计安全合理的密钥管理方法是解决无线传感器网络安全性问题的核心内容。基于Exclusion Basis System (EBS)的动态密钥管理方法由于安全性高,动态性能好,节约存储资源,受到了广泛关注。但同时存在共谋问题,即对于被捕获节点通过共享各自信息实施的联合攻击抵抗性较差。针对这一问题,该文利用一种特殊形式的三元多项式(同化三元多项式)密钥取代EBS系统中的普通密钥,并在分簇式的网络拓扑结构基础上,设计了一种基于EBS的无线传感器网络动态密钥管理方法。仿真与分析结果表明,相比于采用普通密钥或是二元多项式密钥的方法,该文方法不仅可以有效地解决共谋问题,提高网络对被捕获节点的抵抗性,而且显著减低了更新密钥过程中的能量消耗。