一类密钥同步更新的组合校验认证方法

针对一对多通报关系实体认证与密钥协商应用环境的无线目标身份识别同步认证问题,该文设计了双密钥组合校验定理,提出并证明了交互式动态认证与工作密钥同步更新定理,基于可信标识动态密钥匹配规则构建了密钥同步更新的组合校验认证模型,提出了一类密钥同步更新的组合校验认证方法,给出了双密钥组合校验、消息适度重传、模拟信道信噪比合理仿真等无线目标身份识别协议设计准则,突破了无线目标身份识别协议同步认证难的关键技术,解决了实体认证与密钥协商中实体身份动态认证、工作密钥同步更新难题。以一类无线目标身份识别协议为例,分析说明了该类方法的具体应用。基于串空间理论构造攻击方法给出了该协议的形式化证明,并通过常规攻击方法分析了该协议的实际安全性。与其他交互式密码协议同步认证设计方法相比较,该方法具有动态可认证性,由该方法设计的交互式密码协议同步认证方案,安全性高,计算量小,仅进行一次迭代运算,可应用于大规模复杂环境中的无线目标身份识别。     

可证明安全的随机密钥协商协议

主要研究随机密钥协商问题,针对Diffie-Hellman协议、SAKA协议和改进Lin协议、E-SAKA协议等存在的不具有认证功能和不能抵抗中间人攻击等缺陷,应用动态双向认证因子认证方法和非时间同步技术提出一种随机密钥协商协议,该协议适用于OTP动态口令系统设计,同时解决密钥协商过程中的动态认证和时间同步问题。最后,在标准模型下证明了方案的安全性。     

基于动态共享密钥的移动RFID双向认证协议

针对移动无线射频识别认证协议面临的身份认证和隐私保护、动态密钥安全更新和去同步化攻击问题,提出一种可动态更新共享密钥的移动RFID双向认证协议.协议基于Hash密码机制,利用随机数同时进行密钥安全更新和身份认证,并采用对分表存储的当前和历史共享密钥进行动态添加和删除的方法,保留最后一次合法认证后的一致共享密钥.安全性能分析与效率分析表明,该协议能够实现动态密钥安全更新和身份认证、能够在遭受去同步化攻击后保证密钥同步,且具有较强的计算和存储性能.通过和同类RFID认证协议比较,协议弥补了同类RFID协议存在的不足,适用于被动式标签数量庞大的RFID系统.     

一种新的三方认证密钥协商协议

目前大部分基于身份的三方认证密钥协商协议都存在安全缺陷,文中在Xu等人提出的加密方案的基础上,设计了一种基于身份的三方认证密钥协商协议.该协议的安全性建立在BDDH假设基础上,经安全性分析,协议具有已知密钥安全,PKG前向安全,并能抵抗未知密钥共享攻击和密钥泄露伪装攻击,因此该协议是一个安全的三方密钥协商协议.     

基于身份认证的无线安全密钥交换

认证密钥协商使得通信双方在共享一个安全会话密钥的同时实现相互认证。针对无线网络,基于口令认证的密钥协商算法也许能降低系统资源开销,但通常不能有效抵抗字典攻击。针对无线设备的资源有限性,文中提出一种可证安全的、基于身份的、认证的密钥协商方案,所提出方案需要计算量少,能够抵抗冒充攻击并且满足密钥协商协议所要求的其它安全属性。     

一种基于ECDH的可认证密钥协商协议

针对Diffie-Hellman密钥交换协议和ECDH密钥协商协议的缺陷,给出了一种改进后的可认证密钥协商协议。该协议具有等献性、密钥不可控、密钥确认、完美前向安全以及抗已知密钥攻击等安全特性。跟以往的密钥协商协议相比,其管理简单、开销较低、安全性高、扩展性较好且实现了身份认证,以较低的计算成本和较高的运算效率实现了通信双方安全的会话密钥协商与密钥验证,能够较好地适用于大规模网络的端到端密钥管理。     

异构无线网络中基于标识的匿名认证协议

针对异构无线网络中的认证协议的安全问题,提出一种基于CPK算法和改进的ECDH算法的双向认证和密钥协商协议,引入用户的临时认证身份和临时通信身份实现用户的身份匿名;提出采用临时通信身份有序对防止重认证过程中的重放攻击,并且在协议设计中规避了密钥泄漏带来的风险。分析表明该协议具有身份认证、会话密钥安全、匿名性等安全属性。     

基于零知识证明的多实体RFID认证协议

物联网的发展对射频识别(RFID)系统的安全性能提出了越来越高的要求。虽然基于密钥阵列的RFID认证协议解决了传统RFID认证协议在多实体环境中存在的内部攻击问题,但基于交换实体身份信息的认证方式存在信息泄露的安全隐患。针对这一问题,设计了基于零知识证明的多实体RFID认证协议(MERAP)。该协议采用分布式密钥阵列抵御内部攻击,利用零知识证明方案实现双向认证时敏感身份信息零泄露。性能分析结果显示,MERAP协议在维持一定复杂度和标签成本的基础上,可抵抗包括重传、跟踪、拒绝服务和篡改等多种外部攻击和内部攻击。     

一个高效的基于身份的群密钥协商协议

群密钥协商协议是在Ad Hoc网络群通信中建立会话密钥的一种有效解决方法.但由于Ad Hoc网络是一个拓扑结构变化频繁的网络,因而在群通信中,不仅要建立一致的会话密钥,还要考虑成员变化的情况.文中结合完全二又树结构,提出了一种新的基于身份的群密钥协商协议.新方案具有隐含密钥认证、已知会话密钥安全,前向安全、抗密钥泄露攻击.抗未知密钥共享攻击、密钥控制等安全特性,并且效率较高.     

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.     

基于密钥阵列的RFID安全认证协议

随着RFID技术的发展和广泛应用,安全认证协议的设计与完善对于保护信息安全和用户隐私变得更加重要。该文针对现有安全认证协议中常常忽略的来自系统内部合法阅读器之间的伪造和篡改问题,提出一种新的基于密钥阵列的安全认证协议。它通过增加密钥更新标记,有效地解决了标签和数据库之间的同步更新问题。新协议在维持一定复杂度和标签成本的基础上,可抵抗包括重传、跟踪、阻断和篡改等多种攻击手段,尤其针对来自系统内的安全威胁,具有较高的安全性和实用性。     

基于码分多址防碰撞的射频识别认证协议

该文针对射频识别(RFID)领域中的安全认证协议和多标签防碰撞算法两个研究热点,设计了一种基于码分多址防碰撞算法的RFID安全认证协议。协议支持密钥的动态更新并引入标志位机制选择备用密钥来抵御数据库同步攻击,同时结合码分多址技术,应用重传随机数进行扩频码的选择,实现一次重传解决多标签识别中因数据碰撞造成的标签不识别的问题。首先,描述协议的流程及防碰撞原理;其次,应用SVO逻辑对认证协议的正确性进行证明;最后,对应用该认证协议的系统吞吐效率进行数值分析,分析表明其吞吐效率高于传统防碰撞算法。     

STS_4e: Secure Time Synchronization in IEEE802.15.4e Networks

IEEE802.15.4e networks adopt time-synchronized medium access control protocols which enables highly reliable and ultra-low power industrial wireless networks. In these networks, nodes use timeslot to communicate which need a high-precision time synchronization. In hostile environments, the time synchronization protocol may be destroyed by external, compromise or pulse-delay attacks. In this paper, we present a secure time synchronization for IEEE802.15.4e networks called STS_4e which includes a secure single-hop pair-wise time synchronization and a secure cluster-wise time synchronization. The secure pair-wise time synchronization adopts message integrity authentication mechanism to defend against external attacks and threshold filter algorithm to defend against compromise and pulse-delay attacks. The secure cluster-wise time synchronization adopts packet-based key chain to improve µTESLA broadcast authentication mechanism which can well balance the delay of disclosed keys and the length of key chain. Finally, we implement the STS_4e scheme on OpenMoteSTM node running OpenWSN. The results show that the proposed scheme can successfully defend against time synchronization attacks as well as the low energy consumption.     

Extension of an Efficient 3GPP Authentication and Key Agreement Protocol

Recently, Zhang and Fang proposed a security analysis and enhancements of 3GPP authentication and key agreement protocol (AP-AKA for short). The enhancements of 3GPP authentication and key agreement protocol is proposed to improve some drawbacks of the current third-generation wireless communications. It also eliminates the need of synchronization between a mobile station and its home network. However, this paper shows that AP-AKA has some drawbacks, including the huge bandwidth consumption between foreign network and the home network, and the overhead of the stored space in the foreign network, and the overloaded home network with authentication of mobile stations. As a result, an extension of AP-AKA is proposed, which improves theses drawbacks, while preserving the superior merits of AP-AKA.     

基于改进SIP协议的SIP网络安全通信模型

通过对SIP协议安全性的深入研究，结合PKI技术、数字时间认证技术、数字证书及SIP网络的特点提出了基于改进SIP协议的SIP网络安全通信模型。借鉴原有的协议流程制定了新的呼叫建立子协议，重新制定了注册子协议和漫游注册子协议，增加了时间同步子协议和密钥协商子协议，并在实际环境下对该模型进行时间延迟测试。实验结果表明该模型在有效提高SIP网络机密性、完整性、可用性、抗否认性和新鲜性的同时所带来毫秒级的时间延迟是可接受的。     

一种改进的高效鲁棒的3GPP AKA协议

针对3G鉴权与密钥协商协议（3GPP AKA）中存在的安全缺陷,结合攻击者可能发起的攻击提出了一种可以防止重定向攻击,利用存在安全漏洞的网络发起的主动攻击,SQN同步缺陷和用户身份信息泄露的改进协议（ER AKA,Efficient and Robust Authentication and Key Agreement）,并对其安全性和效率进行了分析,分析表明通过该协议可以以较少的存储资源和计算资源为代价有效的解决上述安全性问题并减少3G系统中安全性处理的信令交互次数。     

An efficient two‐party authentication key exchange protocol for mobile environment

The primary goal of this research is to ensure secure communications by client‐server architectures in mobile environment. Although various two‐party authentication key exchange protocols are proposed and claimed to be resistant to a variety of attacks, studies have shown that various loopholes exist in these protocols. What's more, many two‐party authentication key exchange protocols use timestamp to prevent the replay attack and transmit the user's identity in plaintext form. Obviously, these methods will lead to the clock synchronization problem and user's anonymity problem. Fortunately, the three‐way challenged‐response handshake technique and masking user's original identity with a secret hash value used in our study address these problems well. Of course, the proposed protocol based on elliptic curve cryptography supports flawless mutual authentication of participants, agreement of session key, impersonation attack resistance, replay attack resistance, and prefect forward secrecy, as well. The analyses in the aspects of efficiency and security show that the proposed protocol is a better choice for mobile users.     

Three-party password authenticated key agreement protocol with user anonymity based on lattice

With the rapid development of quantum theory and the existence of polynomial algorithm in quantum computation based on discrete logarithm problem and large integer decomposition problem,the security of the algorithm was seriously threatened.Therefore,two authentication key agreement protocols were proposed rely on ring-learning-with-error (RLWE) assumption including lattice-based implicit authentication key agreement scheme and lattice-based explicit authentication key agreement scheme and proved its security.The implicit authentication key agreement protocol is less to communicate and faster to authentication,the explicit authentication key agreement protocol is more to secure.At the same time,bidirectional authentication of users and servers can resist unpredictable online dictionary attacks.The new protocol has higher efficiency and shorter key length than other password authentication key agreement protocols.It can resist quantum attacks.Therefore,the protocol is efficient,secure,and suitable for large-scale network communication.     

基于测量设备无关协议的量子身份认证方案

借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性,提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下,认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥,将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息,实现认证中心对认证方有效认证,并更新共享密钥。分析协议性能显示,系统在不同攻击下认证过程是安全且有效的。