SSL通信的中间人攻击与防范

(1)SSL协议工作原理。SSL提供对服务器和客户机的端点认证，并为在Internet上安全地传送数据提供一个加密通道，建立一个安全的连接。这个连接分为两个阶段，即握手阶段和数据传输阶段。握手阶段SSL完成以下工作：①加密网络上客户端和服务器相互发送的信息。②验证信息传送过程是否被人改动。③用RSA(非对称密钥密码算法)公钥方法验证服务器。④验证客户身份(不是必须)。SSL对计算机之间整个会话进行加密，在建立连接过程中采用了非对称密钥(公开密钥)和在会话过程中使用对称密钥(私有密钥)。握手过程结束，客户端和服务器端的数据就被分成一系列经过保护的记录进行传输。     

针对SSL/TLS协议会话密钥的安全威胁与防御方法

分析安全套接层/安全传输层(SSL/TLS)协议在客户端的具体实现,利用浏览器处理SSL/TLS协议会话主密钥和协议握手过程中传递安全参数存在的漏洞与缺陷,结合Netfilter机制进行会话劫持,提出一种针对SSL/TLS协议的安全威胁方案(SKAS)并对其进行安全研究,给出随机数单向加密、双向加密及保护会话主密钥安全的3种防御方法。经过实验验证了SKAS威胁的有效性,其攻击成功率达到90%以上且攻击范围广、威胁程度高,提出的3种防御方法均能抵御SKAS威胁,保证了客户端和服务器间SSL/TLS协议的数据通信安全。     

适用于网络内容审计的SSL/TLS保密数据高效明文采集方法

为解决互联网上使用安全套接层/传输层安全(SSL/TLS)协议保密的数据难以审计的问题,提出了一种基于中间人原理的SSL/TLS保密网络数据的明文采集方法,将作为合法中间人的数据采集器串行接入服务端与客户端之间,在SSL/TLS握手阶段通过修改通信双方传输的握手消息,取得通信双方用于数据加密的密钥,达到解密保密数据、采集其明文的目的。该方法比已有的基于代理服务器原理的采集方法传输时延更短,SSL吞吐率更大,占用内存资源更少;比已有的采集器持有服务端私钥的方案应用范围更广,且不受网络丢包的影响。实验结果表明提出的方法与基于代理服务器原理的采集方法相比,传输时延降低了约27.5%;SSL吞吐率提高了约10.4%,且SSL吞吐率已接近理想情况下的上限值。     

一种高效的WTLS握手协议

无线传输层安全(WTLS)协议起着保证无线网络通讯安全的重要作用,其中高效的握手协议设计意味着客户端能与服务器更快捷地建立安全通道,并减少客户端的资源浪费。提出一种轻量级在线计算开销的WTLS握手协议L-WTLS,该协议通过优化握手流程,降低客户端在线计算量,有效提高建立安全通道的效率。     

基于多核的SSL协议性能的并行优化

将服务器端的负载转移到客户端,可以解决安全套接层SSL协议握手过程中服务器端负载过重的问题。但该方法会使客户端负载加重,特别是当客户端需要进行高安全级别的握手和使用大量富因特网应用时,客户端负载加重明显。为了保证良好的服务质量,针对当前客户端以多核设备为主,对SSL客户端进行并行优化,使SSL在握手时即保证服务器端负载较低又能使客户端负载降低,从两方面对SSL性能进行改进,保证服务质量。     

一种认证群密钥传输协议的安全分析与改进

Yuan等人提出的基于秘密共享的认证群密钥传输协议(Applied MathematicsInformation Sciences,2013,No.5)存在用户信息易被反复利用、随机序列易被篡改等问题,通过拦截、修改用户与密钥生成中心(KGC)之间的传输数据,可成功进行中间人攻击。为此,利用RSA算法、Shamir(t,n)秘密共享和对称加密思想提出一个改进协议,对用户选取的随机数进行加密,并增加KGC对随机数的验证步骤,同时将对称加密引入到会话密钥认证过程中,实现保密传输与认证。安全性分析结果表明,改进协议能够增强群密钥的机密性和认证性,有效抵抗中间人攻击,同时保证了所有群成员共享密钥对的安全。     

WLAN Mesh漫游接入认证协议

IEEE 802.11s WLAN Mesh没有定义客户端的漫游认证协议,并且其初始接入认证协议EMSA中,申请者和认证者的认证密钥是通过认证服务器产生的,所以申请者和认证者之后的所有通信完全可以被认证服务器获取.同时该协议中的基于共享密钥的认证方式不能保证前向保密性,一旦长期密钥丢失,由其保护的所有通信内容都将被泄露.在EMSA的基础上,利用三方Diffie-Hellman密钥交换和单独认证载荷技术提出了客户端漫游接入认证协议.该协议不但克服了上述缺陷,而且只需要4轮的协议交互便可以实现上述三者之间的相互认证和密钥确认,不需要4步握手进行密钥确认.并且新的协议将基于签名的认证方式和基于共享密钥的认证方式统一于单独的认证载荷,这样认证方式的改变并不影响认证协议的结构.最后对新的协议进行了可证明安全分析和NS2性能仿真,结果表明：新的协议是通用可组合安全的,并且性能优于现有协议.     

基于Linux的文件加密传输技术

为实现Linux系统服务器端与客户端的文件加密传输,对RSA加密算法和Linux系统线程池技术进行了研究。通过在Linux上配置安装Openssl库来实现非对称RSA加密过程,并且利用线程池技术处理一个服务器与多个客户端的文件传输过程。最终实现了嵌入式ARM客户端与Linux服务器端的网络连接功能,并完成了基于TCP/IP协议上的文件加密以及传输过程。结论表明使用SSL协议设计的加密系统能够完成加密和传输过程,充分保障资料的私密性,并且能够方便的移植到安全级别需求高的嵌入式系统。     

SSL中ECC数字证书的设计与实现

针对当前SSL协议中使用RSA证书的局限性,提出了将ECC数字证书应用于SSL握手协议的交互过程,并且设计和实现了签发及验证该ECC证书的PKI系统.     

SSL握手协议中客户端平衡密钥交换算法

SSL协议的基本设计目标是为两个通信实体之间提供数据的保密性和完整性。由于在SSL握手协议中最耗费计算资源和造成客户端与服务器端计算不平衡的步骤是服务器端解密运算,提出了客户端平衡的密钥交换算法,用来加速SSL会话的初始化和承担服务器端的解密的预运算。对算法中的同时对多个客户的请求进行解密的粒度的估计策略进行了阐述。模拟实验表明所提出的方案是有效的。     

User requirements-aware security ranking in SSL protocol

The primary goal of the secure socket layer protocol (SSL) is to provide confidentiality and data integrity between two communicating entities. Since the most computationally expensive step in the SSL handshake protocol is the server’s RSA decryption, it is introduced that the proposed secret exchange algorithm can be used to speed up the SSL session initialization. This paper first points out that the previous batch method is impractical since it requires multiple certificates. It then proposes a unique certificate scheme to overcome the problem. The optimization strategy, which is based on the constrained model considering the user requirements-aware security ranking, focuses on the optimal result in different public key sizes. It is also introduced that the parameter is optimized when integrating user requirements for Internet QoS, such as the stability of the system and the tolerable response time. Finally, the proposed algorithm is evaluated to be practical and efficient through both analysis and simulation studies.     

SSL/TLS握手协议的分析与研究

通过对SSL/TLS安全协议的介绍,阐述了其握手协议的功能和作用.重点分析了握手的过程,同时对服务器端和客户端在握手过程中的性能进行了分析,提出采用会话恢复机制,可有效地提高整个SSL握手协议的性能.     

基于ECC带缓存的快速SSL握手协议

标准安全套接层(SSL)握手协议带宽开销大且网络数据通信效率低。该文提出一种基于椭圆曲线密码体制、带缓存的快速SSL握手协议。该协议将服务器端的配置和初始会话时建立的各种协商参数存储于客户端,减少了会话协商时的通信流量。实验结果表明,使用该协议能节省约20%的网络流量,提高了文件传输效率。     

基于身份的无线传输层安全握手协议改进方案

现有无线传输层安全(WTLS)协议主要基于数字证书构建,存在通信与计算开销较大、未对服务器证书的有效性进行在线验证等不足。以基于身份的密码体制思想,综合运用基于身份的加密(IBE)、基于身份的签名(IBS)及基于身份的密钥协商(IBAKA)等机制,提出了一种基于身份的密码系统(IBC)的WTLS改进协议。改进协议以身份标识为核心,以传递身份标识代替传递证书,使用IBE、IBS及IBAKA分别完成加密、签名及密钥协商等操作,并在密钥计算中融入了加密者的身份信息,使得密文具有消息源的可认证性。对改进协议的安全性及效率的分析表明,改进协议在确保安全的前提下降低了通信开销。     

基于参数优化批处理的TLS协议

TLS(transport layer security)协议的基本设计目标是为两个通信实体之间提供数据的保密性和完整性.由于在传输层安全握手协议中最耗费计算资源的步骤是服务器RSA解密运算,优化的批处理的RSA方法提出可以用于加速TLS会话的初始化.首先指出了以前的批处理方法由于要求多证书实现而实用性不强.然后提出了单一证书策略的方法,从而克服了这一问题.还提出结合用户对于因特网服务质量的要求优化了批处理参数.为了选择优化的批处理的参数,不仅考虑了服务器的性能,而且还考虑了客户可容忍的等待时间.通过分析并在阐述平均排队时间、批处理服务时间和系统稳定性的基础上提出了一种新颖的优化批处理调度算法,已部署在服务器上.最后通过分析和模拟两种方法验证了所提出方案的实用性和有效性.     

基于OpenSSL的安全协议SSL的应用

介绍SSL安全协议的组成部分以及实现原理,分析SSL的握手过程,并对其安全性进行分析。使用ApacheWeb服务器和开源软件OpenSSL在Linux环境下为通信双方建立证书、协商密钥,实现安全通信。