身份基认证密钥协商协议分析与改进

认证密钥协商协议的安全一直都是一个著名难题,很多协议在设计完成后都被发现有某些安全缺陷,为了使得通信参与方能在公共数据网络进行安全通信,分析了孙继敏等人在2008年给出的认证密钥协商协议,研究证明该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击,给出了具体的攻击方案,在原有协议的基础上提出了一个新的可以抵抗这种攻击的改进协议,最后对改进...     

一种无证书认证密钥协商协议的分析与改进*

研究无证书公钥密码系统中两方认证密钥协商协议问题。对Liu xu的无证书两方认证密钥协商协议进行安全性分析,指出该方案不具有强安全性。该方案不能抵抗密钥泄露伪装攻击和临时私钥泄露攻击。分析了方案不安全的原因,在此基础上提出一个改进的方案来修正Liu xu的方案。因此,设计看似安全的无证书两方认证密钥协商协议并不困难,但要给出协议的安全性证明并不容易。     

基于身份的认证密钥协商协议密码分析

认证密钥协商协议是一种重要的密码学原语。该文分析一种基于身份的认证密钥协商协议,并在Bellare-Rogaway-93模型下进行安全证明。在允许攻击者进行Reveal询问时,指出该协议的不安全性。研究结果发现,该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击。     

对一个认证密钥协商协议的分析与改进

认证密钥协商协议是一种重要的安全协议,然而设计安全的此类协议却是十分困难的。本文分析了陈铁明等人于2008年提出的一个认证密钥协商协议,指出该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击。首先给出了具体攻击方法,然后在原有协议的基础上提出了一个新的改进协议,最后对改进协议的安全性质进行了分析。分析表明,改进协议满足较高的安全性,提供了已知密钥安全、完善前向安全、抗密钥泄露伪装攻击、未知密钥共享以及无密钥控制等安全属性,并且改进协议在计算效率和安全性方面取得了较好平衡,更加适合实际网络通信需要。     

一种新的双方认证密钥协商协议的安全性分析

2010年,Mohammad等人提出了一种新的双方认证密钥协商协议(MOHAMMAD Z, CHEN Y, HSU C, et al. Cryptanalysis and enhancement of two-pass authenticated key agreement with key confirmation protocols. IETE Technical Review, 2010,27(3):252-65)。新协议以较高的运算效率实现了参与者双方的身份认证和密钥协商。对该协议的单轮版本进行了安全性分析,通过模拟协议中某些信息丢失后协议双方的通信过程,发现如果协议中的一些秘密信息丢失,敌手可以发起信息泄露伪装攻击、密钥泄露伪装攻击和一般定义下的伪装攻击,也无法抵抗中间人攻击。这些攻击都可以使得敌手冒充合法参与者发起或回应会话。     

基于无证书密钥协商的Kerberos改进协议

Kerberos认证协议容易遭受口令攻击和重放攻击,且需要2次双线性对运算、2次指数运算和1次椭圆曲线上的点乘运算,计算量大。为此,利用高效的无证书密钥协商对Kerberos协议进行改进。用户与认证服务器之间通过使用无证书签密技术抵抗伪造攻击。分析结果证明,改进协议符合密钥协商的6个基本安全要求,满足已知密钥安全性、完美前向安全性、抗未知密钥共享安全性、密钥不可控性、已知会话临时信息安全性,能抵抗口令攻击、重放攻击、中间人攻击及密钥泄漏伪装攻击,并且仅需3次点乘运算,具有较高的效率。     

一个匿名的基于生物特征的多服务器的密钥认证协议方案的研究

随着通讯技术的快速发展,用户的口令与生物特征值的结合越来越普遍。最近,Chuang等提出了一个基于用户口令和生物特征值的匿名的多服务器的认证密钥协议方案。本文指出了Chuang等协议容易受到丢失智能卡攻击、伪装攻击、重放攻击和服务器伪装攻击,并且没有提供匿名性。因此针对上述协议的安全缺陷,本文提出了一个新的、有效的基于生物特征的多服务器的密钥认证协议。通过详细的安全和性能分析,证明出本文所提出的协议能够抵抗多种攻击,并且提供匿名性,与Chuang等协议相比,该新协议更加安全和实用。     

自认证公钥的无线传感器网络密钥协商协议

自认证公钥密码不需要证书管理,不存在密钥托管问题,非常适用于资源受限的无线传感器网络.但现有的自认证公钥传感网密钥协商协议存在安全性低和能量消耗大的缺点.首先分析并指出Yoon等人提出的协议不能抵抗密钥泄漏伪装攻击;然后采用MTI协议族的"隐式认证"的思想,基于椭圆曲线Diffie-Hellman假设,设计了一个新的基于自认证公钥体制的认证密钥协商协议WSN-AKA.该协议是第1个可证明安全的传感器网络自认证公钥体制密钥协商协议.与现有协议相比,该协议不仅安全性更高,而且因其密钥协商只需两次消息传递,其通信效率也最高而能耗最少.     

基于身份认证的密钥交换改进协议

基于离散对数的困难性假设,Hlbl等人提出了2个基于身份认证的密钥交换协议HW1和HW2(Computer StandardsInterfaces,2009,No.6)。HW1协议能够有效抵抗Tseng等人提出的攻击(Journal of Computers,2002,No.3),HW2协议则具有较高的效率,但Shim等人发现HW1不能抵抗中间人攻击和伪装攻击,HW2不能抵抗伪装攻击(IEEE Communications Letters,2012,No.4)。通过分析Shim等人提出的攻击方案,找出这2个协议能够被篡改的原因,分别提出改进的HW1和HW2协议,利用Hash函数对传输的信息做Hash验证,以防止信息被篡改。对改进协议进行可行性证明和安全性分析,结果表明,2种协议能够有效抵抗中间人攻击和伪装攻击,具有较高的安全性。     

一种强安全性的多密钥交换协议

当前的两方多密钥交换协议都不能抵抗临时密钥泄露攻击.针对该问题,基于双线性对提出一种新的两方认证密钥交换协议.协议中参与会话的2个用户通过一次会话可以生成4个不同的会话密钥.分析结果表明,该协议可以抵抗临时密钥泄露攻击,与已有同类协议相比,具有更强的安全性,能实现双向认证功能.     

基于D-H密钥交换协议的用户认证方案

分析指出Liaw等人的远程用户认证方案(Mathematical and Computer Modelling,2006,No.1/2)容易受到重放攻击和中间人攻击,并且密码修改阶段和注册阶段存在安全漏洞,在此基础上提出一个基于D-H密钥交换协议的远程用户认证方案.理论分析结果表明,该方案可以抵抗假冒攻击、重放攻击、中间人攻击,安全地实现相互认证及会话密钥生成.     

An efficient client–client password-based authentication scheme with provable security

Recently, Tso proposed a three-party password-based authenticated key exchange (3PAKE) protocol. This protocol allows two clients to authenticate each other and establish a secure session key through a server over an insecure channel. The main security goals of such protocols are authentication and privacy. However, we show that Tso’s protocol achieves neither authentication goal nor privacy goal. In this paper, we indicate that the privacy and authentication goals of Tso’s protocol will be broken by off-line password guessing attack and impersonation attack, respectively. To overcome the weaknesses, we propose an improved 3PAKE protocol to achieve more security and performance than related protocols. The security of the proposed improved protocol is proved in random oracle model.     

A secure and efficient identity-based authenticated key exchange protocol for mobile client–server networks

Recently, Chou et al. (J Supercomput 66(2): 973–988, 2013) proposed two identity-based key exchange protocols using elliptic curves for mobile environments. The first one is an two-party authentication key exchange protocol to establish a session key between a client and a remote server. The second one is an extended version for three-party setting to establish a session key between two clients with the help of a trusted server. However, this paper finds the first one vulnerable to impersonation attack and key-compromise impersonation attack, and the second one insecure against impersonation attack. To overcome the weaknesses, we propose an improved identity-based two-party authentication key exchange protocol using elliptic curves. The rigorous analysis shows that our scheme achieves more security than related protocols.     

基于二次剩余的多服务器环境下的身份认证协议

多服务器环境下的身份认证协议实现了用户只需要一次注册即可跟多个服务器实现交互认证,基于二次剩余构造了一个注册中心在线的多服务器环境下身份认证协议。该协议中,注册中心参与实现对用户的认证并协助用户和服务器建立后继通信的会话密钥,并且服务器之间是可以相互区分的。协议能够抵抗字典攻击、口令泄露模仿攻击常见攻击,同时能够实现相互认证,以及前向安全、已知会话密钥安全和无密钥控制等会话密钥的安全属性。     

Provably secure three-party password authenticated key exchange protocol in the standard model

Three-party password authenticated key exchange protocol is a very practical mechanism to establish secure session key through authenticating each other with the help of a trusted server. Most three-party password authenticated key exchange protocols only guarantee security in the random oracle model. However, a random oracle based cryptographic construction may be insecure when the oracle is replaced by real function. Moreover, some previous unknown attacks appear with the advance of the adversary capability. Therefore, a suitable standard model which can imitate a wider variety of attack scenarios for 3PAKE protocol is needed. Aim at resisting dictionary attack, unknown key-share attack and password-compromise impersonation attack, an expanded standard model for 3PAKE protocol is given. Meanwhile, through applying ElGamal encryption scheme and pseudorandom function, a specific three-party password authenticated key exchange protocol is proposed. The security of the proposed protocol is proven in the new standard model. The result shows that the present protocol has stronger security by comparing with other existing protocols, which covers the following security properties: (1) semantic security, (2) key privacy, (3) client-to-server authentication, (4) mutual authentication, (5) resistance to various known attacks, and (6) forward security.     

An efficient and security dynamic identity based authentication protocol for multi-server architecture using smart cards

Generally, if a user wants to use numerous different network services, he/she must register himself/herself to every service providing server. It is extremely hard for users to remember these different identities and passwords. In order to resolve this problem, various multi-server authentication protocols have been proposed. Recently, Sood et al. analyzed Hsiang and Shih's multi-server authentication protocol and proposed an improved dynamic identity based authentication protocol for multi-server architecture. They claimed that their protocol provides user's anonymity, mutual authentication, the session key agreement and can resist several kinds of attacks. However, through careful analysis, we find that Sood et al.'s protocol is still vulnerable to leak-of-verifier attack, stolen smart card attack and impersonation attack. Besides, since there is no way for the control server CS to know the real identity of the user, the authentication and session key agreement phase of Sood et al.'s protocol is incorrect. We propose an efficient and security dynamic identity based authentication protocol for multi-server architecture that removes the aforementioned weaknesses. The proposed protocol is extremely suitable for use in distributed multi-server architecture since it provides user's anonymity, mutual authentication, efficient, and security.     

一种抗恶意攻击的RFID双向认证协议

针对现有无线射频识别（RFID）认证机制存在的安全缺陷,提出一种新型抗恶意攻击的RFID双向认证协议,并基于GNY逻辑给出了协议的安全性证明。该协议将公钥加密算法和对称密钥加密算法相结合,采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的认证效率较低,标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务（DoS）等问题,可抵抗重传,标签/阅读器假冒,通信量分析和去同步化等多种恶意攻击。分析结果表明：该协议具有安全性好,效率高,计算复杂度低等特点,适合于标签的大规模应用。     

更安全的匿名三因子多服务器身份认证协议研究

多服务器架构下的身份认证协议是远程认证的关键,但许多现有方案都存在潜在的攻击,未实现三因子安全性,忽略了匿名性。因此,需要指出其中的错误,并提出一个匿名的三因子方案。通过攻击者模型,攻击了温翔等人的方案,检验了新方案;使用椭圆曲线密码,保障认证阶段的核心安全性;使用模糊提取器与验证器,保护生物特征与口令;经与同类协议比较,分析了新协议的优势。分析表明,温翔等人的方案不能抵抗服务器仿冒用户,不具匿名性等。而新协议能有效防范智能卡丢失攻击、仿冒攻击等更多样的攻击,实现了匿名性、前向安全性等更全面的功能,计算效率也比前人提高了约14.8%。因此,可以应用于对安全性、可靠性要求较高的多服务器认证网络。