基于身份的密钥协商协议研究*

提出了两种基于身份的密钥协商协议。在这些协议中,所有用户共享一个秘密信息,通过较少的步骤实现密钥协商,用户无须复杂的证书管理,且提出的协议满足较高的安全性。     

基于身份的密钥协商协议研究

提出了两种基于身份的密钥协商协议.在这些协议中,所有用户共享一个秘密信息,通过较少的步骤实现密钥协商,用户无须复杂的证书管理,且提出的协议满足较高的安全性.     

新的基于身份认证的群密钥协商协议

群密钥协商（GKA）协议在构建安全多播信道中扮演着主要角色。由于公钥管理的简洁性和高效性,基于身份的认证群密钥协商协议密码系统近年来成为热门研究方向。提出了一个基于Weil对和完全三叉树结构的群密钥协商协议,同时提出了成员加入和离开子协议。对新方案的安全性进行了分析,结果显示,新方案可以抵抗常见的攻击。在性能方面,新方案在参与者较多时有较明显的计算优势。     

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信.现有的大部分基于公钥技术的AGKAY协议分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现.第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大.针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性.该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势.     

密钥协商协议进展

密钥协商协议允许两个或多个用户在公开网络中建立一个共享密钥,是最基本的密码原型和公钥密码学的基础.本文综述密钥协商协议的研究进展,包括密钥协商的安全模型、传统离散对数环境下的密钥协商协议、最近发展起来的基于双线性对的密钥协商协议以及基于口令的密钥协商协议,指出了密钥协商协议中的公开问题和未来可能的发展方向.     

基于双线性对的可认证密钥协商协议

针对Smart等人提出的密钥协商方案存在主密钥托管单点失效安全问题,提出两个新的可认证双线性对密钥协商协议：一个通过向可信第三方获取对方注册的公钥,及实体唯一持有的私钥,实现身份认证和密钥协商;另外直接给出一个无第三方的简单密钥协商方案,先利用椭圆曲线上的数乘实现节点安全认证,再通过双线性对生成会话密钥。最后分析两个协议均满足基本的密钥协商安全属性,并给出协议性能的综合分析。     

动态协作对等组中一种新的组密钥协商协议

动态协作对等组自身的特征使其安全机制面临着严峻的挑战。密钥协商机制则是构建安全的动态协作对等组的核心技术。提出了一种两方Weil对密钥协商协议(A-WGKA2),可以通过较少的步骤同时实现节点之间的密钥协商和认证。该协议具备如下性质：前向安全性;抵抗未知密钥共享;部分密钥泄露的安全性;抵抗密钥控制;抵抗使用泄露的密钥进行假冒攻击。在A-WGKA2协议的基础上,进一步提出了一个新的适用于动态协作对等组的组密钥协商协议(A-WGKAn)。该协议在具有较低的计算和通信开销的同时,实现了节点之间的相互认证,适用于动态协作对等组。     

基于身份的双向认证及密钥协商协议

本文利用椭圆曲线上的双线性映射的特性,提出了一种基于身份的双向认证及密钥协商协议,该协议实现了通信双方的相互身份认证功能,使通信双方能确认对方的身份,同时还提供了密钥协商的功能,让通信双方能公平的协商会话密钥,经过分析,该协议能够抵抗重放攻击、中间人攻击和拒绝服务攻击,具有较高的安全性,此外,协议还具有较高的效率。     

基于双线性对的卫星网络密钥协商协议

提出一种基于双线性对的卫星网络密钥协商协议,分析卫星网络的特点,给出协议实现过程。对协议的安全性分析表明,该协议不存在密钥托管问题,能抵御主动攻击,会话密钥协商满足不可控性。对协议的性能分析表明,该协议能提高会话密钥协商效率,满足实际的卫星网络密钥协商需求。     

基于身份的改进认证密钥协商协议

对基于身份的认证密钥协商协议进行安全性分析,指出其可能遭遇多余信息、伪装攻击和已知临时秘密泄漏攻击。为解决上述安全隐患,在原协议的基础上提出一种改进协议,并分析其非形式化下的安全性和协议运行效率。分析结果表明,改进的协议满足目前已知的所有密钥协商协议的安全性要求,具有较高的效率。     

基于Weil对的多接收者公钥加密方案

提出了一种多接收者公钥加密方案,称为基于双线性映射的多接收者公钥加密(pairing-based multi-recipient encryption,简称PBMRE).该方案使用椭圆曲线上的Weil对和Shamir的秘密分享方法来构造.利用秘密分享方法处理私钥,可以将一个解密私钥转换成多个用户私钥.利用Weil对的双线性,在解密时可以重新组合解密私钥.经过分析,给出的多接收者公钥加密方案效率高,并且能抵抗多个接收者的合谋攻击.基于间隙双线性Diffie-Hellman假设,证明了该体制具有抗自适应选择密文攻击的不可区分安全性(indistinguishability under adaptive chosen ciphertext attack,简称IND-CCA2).     

无对运算的无证书隐式认证及密钥协商协议

提出一种不含对运算的无证书隐式认证及密钥协商协议。该协议基于离散对数问题和可计算Diffie-Hellman假设,仅需要3次指数运算和2次散列运算,可避免复杂的双线性对运算。在随机预言机模型下的分析结果表明,该协议具有强安全性,计算开销低于同类型的其他协议。     

无双线性对双向认证密钥协商协议

为提高公钥密码体制下身份认证协议的性能,将杂凑函数结合到认证过程中,提出一种高性能的交互认证密钥协商协议.协议设计认证双方通过两次信息交换即可实现双向认证,显著降低通信代价.协议的运算复杂度与传统公钥密码体制下身份认证协议相当.通过针对已知攻击形式化推演的方法和数学推导证明了协议能抵御拒绝服务攻击、内部攻击在内的各种已知攻击.协议还设计了登录认证成功后的一次性对称会话密钥协商机制.     

基于身份的可认证多方密钥协商方案

三方密钥协商协议虽然比传统方案高效,但不具有认证功能且易遭受中间人攻击。文章将该协议扩展到多方,提出2个新的基于身份的密钥协商方案。方案中用于实现认证功能的签名是短签名,因此认证过程比较高效。通过引入口令进化机制,提高了安全性。新方案具有等献性、无密钥控制、已知密钥安全、抗中间人攻击等安全特性。     

基于Weil对改进的Kerberos协议设计

Kerberos协议是一种具有广泛应用价值的身份认证协议,但该协议存在口令猜测及无客户端认证等安全问题,通过引入Weil对,成功对Kerberos协议进行了改进,改进后的协议具有更强的安全性和实用性。     

一个基于Weil配对的数字签名方案的安全性分析和改进

介绍了一个基于Weil配对的数字签名方案的一种攻击方法：生日攻击。并对原方案作了改进，改进后的方案能完全抵抗生日攻击。     

一种新的基于双线性配对的无线传感网络密钥协商方案

针对无线传感器网络密钥协商中安全性不足的问题,提出了一种适合无线传感器网络的密钥协商方案KASBP。该方案首先运用基于双线性配对的运算预置网络系统参数并通过计算获得节点的相关参数;然后节点向邻居节点广播,并利用Diffie-Hellman密钥交换技术,使节点间能够共享密钥。理论分析结果表明,KASBP方案的执行效率不仅优先于LZC和Shim-Woo的密钥协议方案,同时也符合已知密钥安全完美前向安全密钥泄露安全未知共享密钥安全密钥支配安全等安全需求。