一种基于秘密共享的容忍入侵安全软件系统构建方案

容忍入侵是数据安全领域的核心技术之一,其目标是在系统受到攻击时仍能对外继续提供服务。本文基于秘密共享的方法,针对操作系统和应用软件中需要实时保护的关键数据,提出了一种容忍入侵的安全软件系统构建方案,可以保证关键数据在系统运行期间的机密性、完整性和可用性,并对方案的计算复杂度、安全性等问题进行了分析和讨论。     

主动多秘密共享方案

主动秘密共享机制是在保持被共享的秘密不变的情况下,定期地对各参与者的秘密份额进行更新。许春香等人提出了一种定期更新防欺诈的秘密共享方案,该方案在秘密共享过程中仅支持共享单个秘密。在许春香等人方案的基础上,结合YCH(C C Yang,T Y Chang和M S Hwang)多秘密共享机制提出了一种主动多秘密共享方案。在方案中,秘密份额能够在不改变秘密的前提下定期进行刷新,一次秘密共享过程可以同时共享多个秘密,并且每个参与者可以对其他参与者提供的秘密份额进行验证。方案的安全性基于Shamir门限机制和离散对数问题。     

基于门限秘密共享的入侵容忍数据库设计方案

传统的入侵容忍数据库较好解决了数据的可用性和完整性,但是不能保证数据的机密性.门限密码学提供了建立入侵容忍应用的新方法.基于门限秘密共享的入侵容忍数据库由策略调节及冗余的DB Proxy、DB Agent、异构数据库服务器等组成,通过采用(n,t 1)门限秘密共享方案,不仅实现数据的可用性和完整性,而且能保证机密性,可以有效抵御来自内外的篡改、DDOS等恶意攻击.     

一种主动秘密共享算法

在电子商务和开放网络中，有一类高度机密且长期有效的密钥需要保护．直接使用传统密码学甚至门限密码学提供的方法都不能很好地保证其安全性．而主动秘密共享方案则能较好地解决这类问题．它是在(t 1，n)-门限密码学密钥共享的基础上，通过周期性地刷新影子的值(但不改变共享的密钥)并清除原来的影子值，使得攻击者在一个周期中获得的信息在刷新之后变得毫无用处．所以，攻击者要想窃取一个系统的密钥，必须在同一个周期内攻破t个以上的服务器才可能成功．因此，合理设置门限参数和时间周期的长短就可以保证密钥的长期安全性．迄今为止，只有一个有缺陷的主动秘密共享算法．在此给出一个针对离散对数密钥的主动共享算法，并完整地证明了其安全性和鲁棒性．     

基于双重二方共享的容侵网上签名服务方案

分析了现有网上签名方案,提出一种基于双重二方共享机制的容侵网上签名方案,即在应用服务器（AS）与密钥服务器（SS）以双方公钥密码算法共享密钥的基础上,引入了密钥服务器与密钥共享服务（SSS）共享密钥的机制。方案可以使在应用服务器与密钥服务器相互认证的同时,实现密钥服务器与密钥共享服务器之间的相域认证,从而进一步加强了系统的容侵性能。     

基于通用攻击结构的秘密共享方案

秘密共享方法已经应用到信息安全的多个领域，容忍入侵就是其应用的一个典型范例。根据容忍入侵理论，系统中任何敏感的数据或系统部件等都可以利用秘密共享技术以冗余分割的方法进行保护。例如，Stanford大学的ITTC项目就是基于门限技术构造容忍入侵的应用程序；欧盟支持的一个长期研究计划MAFTIA也主要是利用秘密共享技术来实现对Internet应用中恶意的以及偶然的故障(入侵)的容忍。     

一种基于CORBA分布式对象的容侵恢复策略

基于分布式对象容忍入侵系统的研究是入侵容忍的研究热点之一。国内外对分布式对象容忍入侵系统架构方面已做了一定的研究,但均未侧重于系统中对象恢复策略。该文在研究SITAR模型的基础上提出了一种基于CORBA中间件分布式对象容忍入侵系统的模型,在该模型下提出了分布式对象的对象恢复策略,和传统恢复策略相比,该恢复后的对象对原来的入侵攻击在某种程度上有一定的免疫力。通过一个实例验证了恢复策略,结果表明它可使对象向前恢复到正确结果。     

一种基于入侵容忍的可生存系统设计方案

与传统的防火墙和入侵检测技术不同,入侵容忍考虑的是在入侵不可避免的情况下系统的生存能力,因此更符合可生存系统的设计要求.提出一种基于入侵容忍技术的系统设计方案,利用容错技术保证系统关键服务的连续性.采用主动秘密共享技术取得了系统中关键数据的机密性和可用性的折衷,使得系统在攻击和故障已发生的情况下,具有较强的可生存性.     

用于云存储的主动秘密共享方案北大核心CSCD

文章提出了一种可用于云存储场景的多秘密共享方案,该方案基于门限密码学和主动安全技术,旨在保证数据在较长时间内的存储安全。该方案首先将用户上传的机密数据拆分成多个秘密,并对这些秘密进行秘密共享。然后选择不同的云服务提供商对共享后的影子份额分别进行存储,从而满足(k,n)阈值方案的安全性。在这个过程中,秘密分发者负责对秘密进行分发和共享,并确保每个云服务提供商只持有一部分数据的影子份额。为了保证系统的安全性,该方案在份额更新和验证阶段采用周期性的策略,使得攻击者只有在一个更新周期内攻破不小于k个云服务提供商,才能获取原秘密或关于它的信息。该方案不仅避免了各云服务商之间的直接交互,降低了云存储服务商间的通信交互代价,而且采用门限密码学和主动安全技术,保证了系统的安全性和数据的长时安全存储。通过与其他方案的对比分析证明了文章所提方案效率更高,更适合存储大规模秘密数据。     

一种私钥容侵的数字签名方案

数字证书的可信任性取决于数字签名本身的有效性。为增强数字签名的有效性,提出一种认证中心(CA)签名私钥可以容忍入侵的高安全性签名方案。使用RSA算法产生CA私钥,保证私钥的不可伪造性。基于新的(t, n)秘密共享机制将CA私钥进行分存,使用其身份作为私钥份额的标识,提供私钥保护的容侵性。在进行数字签名时,基于RSA签名本身的特性,设计一种无需重构CA私钥的分步签名方案,进一步增强CA私钥的高容侵性。通过仿真实验对(t,n)门限取值结果的影响进行验证,表明方案的有效性。     

基于椭圆曲线密码体制的先应式秘密共享方案

直接使用传统密码学甚至门限密码学提供的方法都不能很好地保证密钥的安全性。而先应式秘密共享方案则能较好地解决这类问题。它是在(t,n)门限密码学密钥共享的基础上,通过周期性地刷新共享份额的值(但不改变共享的密钥)并清除原来的共享份额值,使得攻击者在一个周期中获得的信息在刷新之后变得毫无用处。所以,攻击者要想窃取一个系统的密钥,必须在同一个周期内攻破t个或者t个以上的服务器才可能成功。因此,合理设置门限参数t和时间周期的长短就可以保证密钥的长期安全性。文中设计了一种基于椭圆曲线密码体制的先应式秘密共享方案,包括初始化、份额更新、份额恢复和秘密重构,实现了先应式秘密共享协议的各种算法。     

基于加法共享的可验证秘密再分发协议

提出了一种基于加法共享的非交互的可验证秘密再分发协议,协议同时具有门限的性质,能应用于可改变访问结构的成员集合,新旧成员集合之间不需要保持任何关系.协议采用加法共享和份额备份的技术,不但可以验证秘密影子和子影子的正确性,而且能够恢复错误的影子,同时可以鉴别错误成员的集合,能够解决错误成员定位困难的问题.由于采用的是加法共享的方式,所以可以方便地转化为动态RSA再分发体制.协议是正确的、鲁棒的和安全的,并且各方面性能都比较高.     

基于入侵容忍的IPS模型设计

入侵容忍是信息保障技术、信息保护技术之后的第三代网络安全-信息生存技术的的核心,并且已经变成整个系统的最后防线。而入侵防护是一项新的关于网络安全的技术,在网络安全领域中有举足轻重的地位。本文就是把入侵容忍加载到入侵防护系统中。数据进入内网时,经过入侵防护系统审查,假如漏检,入侵容忍系统可以保护本系统。本论文所设计的模型就是在网络入口处采用带容侵的入侵防护技术,系统的其他组件亦采用忍侵机制来设计。     

基于入侵容忍的IPS模型设计

入侵容忍是信息保障技术、信息保护技术之后的第三代网络安全-信息生存技术的的核心,并且已经变成整个系统的最后防线.而入侵防护是一项新的关于网络安全的技术,在网络安全领域中有举足轻重的地位.本文就是把入侵容忍加载到入侵防护系统中.数据进入内网时,经过入侵防护系统审查,假如漏检,入侵容忍系统可以保护本系统.本论文所设计的模型就是在网络入口处采用带容侵的入侵防护技术,系统的其他组件亦采用忍侵机制来设计.     

动态自适应安全的（k,n）先应秘密共享系统设计

针对目前先应秘密共享系统基于经验方法的安全参数设置问题,本文将安全检测技术与先应秘密共享方案相结合,提出了动态自适应安全的先应秘密共享系统结构和响应方法.利用系统的安全审计日志,在评估移动攻击安全风险的基础上,分析了系统的共享服务器组由起始安全向入侵转移的渐进过程,建立了系统的状态转移模型,给出了系统的安全性定量分析和评估方法.并且,通过比较不同的门限配置、入侵率和安全阈值等参数情况,说明了维持先应秘密共享系统安全性的一般步骤,通过动态调整运行配置,实现系统安全的自适应控制和管理.给出了该方法应用的具体步骤,并验证了其有效性.     

基于ElGamal体制的门限秘密共享方案

基于Shamir 的门限方案和ElGamal密码体制,采用Lagrange插值法进行秘密拆分和恢复,提出一个动态多重秘密共享方案。参与者的秘密份额由各参与者自己选择,在参与者间不需要维护一条安全信道,并且一次可以共享多个秘密。当秘密更新、参与者加入或退出系统时,各参与者的份额不需要更新。在秘密重构过程中,合法的参与者或攻击者试图出示假的子秘密来欺骗秘密生成者是不可行的。该方案实现了动态 门限秘密共享时不需要重新构造多项式,使计算量开销更小。     

基于Birkhoff插值的可验证秘密共享算法

密钥管理是密码系统重要组成部分,对密码系统的安全性起着关键的作用.分布式密钥管理被广泛应用于保密通信、面向群体的密码学.为此,基于秘密共享策略,利用Birkhoff插值法和离散对数的困难性,提出了基于Birkhoff插值的可验证秘密共享(BIVSS,birkhoff interpolation verified secret sharing)算法.BIVSS算法考虑了参与者和分发者的不诚信问题,分析了BIVSS的可验性和安全性能.该算法比常见的秘密共享策略具有更广泛的适用性.     

基于多项式插值的门限函数秘密分享方案

针对现存的函数秘密分享方案在重构的过程中需要所有的参与者全部参与,不能灵活地适用于现实场景的问题,本文运用多项式技术构造了含有门限的函数秘密分享方案.按照函数秘密分享的安全模型证明了新构造的方案具有信息论意义下的安全性.此外本文分析了Yuan等学者提出的函数秘密分享方案,阐述了其方案不满足函数秘密分享方案安全性的原因.最后将本文构造的方案与现有的函数秘密分享方案进行了比较,发现其具有更高级别的安全性和更高的效率.