基于区块链和密码累加器的自我主权身份认证方案

针对现有基于区块链的身份认证方案中存在的认证流程复杂、需要多次区块链操作、链上数据不够精简、身份暴露后无法再次隐藏的问题,提出了一种基于区块链和密码累加器的自我主权认证方案。利用密码累加器成员验证高效性的特点,精简区块链数据存储,降低链上数据交互频率,提高系统性能和可扩展性;同时,提出了一种身份数据二次隐藏的方法,能够再次隐藏已披露的用户数据,进一步提高系统的安全性。经与现有身份认证方案进行对比分析和实验验证,表明该方案具有较低的存储、通信与计算成本和较高的可扩展性和安全性。     

基于区块链的无人机网络跨域身份认证研究

传统的无人机跨域身份认证的方案大多依赖公钥基础设施 （public key infrastructure,PKI）。该模型高度依赖可信第三方,易造成单点故障且认证效率低下。据此,提出基于区块链的无人机网络跨域身份认证协议方案,该方案不但可以有效实现无人机的跨域认证,且可以改善传统基于PKI模型面临的诸多安全问题。同时,为了实现无人机网络跨域认证的隐私保护,提出了可实现无人机跨域身份认证身份标识的匿名化的方法。安全性分析与仿真实验的结果表明,该方案不但可抵御常见网络攻击,在认证效率和时间开销上有明显提升。     

基于多层区块链的跨域认证方案

针对现有集中式身份认证方式在物联网应用场景下管理成本高、异构信任域之间的证书管理困难以及跨域认证场景下多信任域难以互相信任的问题,提出了一种基于多层区块链的跨域认证方案.使用本地区块链来进行物联网应用场景下分布式的节点管理,使用公共区块链来进行区块链之间的跨链身份认证,设计了跨域认证协议.针对跨域访问时存在的多个管理域相互信任问题,提出了基于信任度评价的委托权益证明(DPOS)来评估节点的可信度.最后对跨域认证方案进行了安全和效率分析,分析表明该方案在保证较好安全性和有效性的基础上,提升了跨域认证的效率.     

基于区块链和DNSSEC的身份认证模型

身份认证是网络安全的重要组成部分,当前身份认证技术通过PKI体系为服务端颁发证书实现,应用广泛,但存在对CA依赖较强、存在密钥泄露和单点失败等风险.本文基于区块链和DNSSEC技术,提出了一种新的身份认证模型,支持不依赖CA的服务端和用户端的双向身份认证,同时改进了用户证书,实现了对用户设备的授权管理,在安全性和灵活性方面具有一定优势.本文首先简要介绍了身份认证技术研究现状,随后详细描述了身份认证模型整体架构、工作流程和主要功能,最后对该模型进行了分析并提出了应用实例.     

一种基于区块链的可信电子商务身份认证系统

传统的身份认证系统普遍面临中心不可信的安全风险,尤其是在电子商务的环境下,不可信认证会造成巨额的经济损失。针对这一问题,提出一种基于区块链的可信电子商务身份认证系统。为了解决中心化带来的单点故障问题,引入区块链技术,构建分布式的身份管理系统。为了降低密钥管理的中心化风险,引入无证书的密码体制,克服密钥托管问题,简化身份认证过程,增强身份认证的安全性。为了增强认证过程的计算安全,引入可信执行技术,构建基于硬件保护的高安全的身份验证环境。实验结果表明,该方案安全高效,具备良好的可行性。     

主从区块链容错异构跨域身份认证方案

异构跨域身份认证是对不同体制信任域内的节点进行身份确认和安全信息交互的技术,现有的认证方案主要存在单点攻击风险和认证复杂等问题。为此,设计了主从区块链身份认证模型和匹配使用的分层拜占庭容错算法,通过主从链分步、分阶段共识,减少了共识参与节点数量,并将PKI体制与CL-PKC体制的特有功能节点与主从链节点相对应,在不改变原有信任域节点功能的前提下,使用区块链证书的哈希值高效传递信任,优化了认证流程,实现了双向异构跨域身份认证。最后通过仿真实验验证以及安全性和性能分析,表明该方案与相关方案对比,在实现安全通信的同时,提高了共识效率和容错性,降低了认证过程的通信开销。     

基于区块链的身份认证机制的效率优化方法研究

基于区块链的去中心化PKI使用区块链替代传统的CA,借助区块链的权威性和公开性,实现了认证的去中心化。目前的研究大多使用遍历区块链的方法查询身份—公钥对,从而验证某公钥是否属于通信对方,效率较低。提出了一种基于密码累加器的身份认证方式,将链上身份和公钥信息映射为累加值,实现认证功能的同时提高了身份—公钥对的验证效率,同时解决了区块链体积不断增长的情况下轻节点存储空间不够的问题,并通过实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于区块链技术的身份认证研究综述

区块链技术由中本聪于2008年的白皮书中提出。作为点对点网络中的一种去中心化和分布式公共账本技术,区块链应用链接块结构来验证和存储数据,用可信共识机制来同步数据变化,为身份认证的实现提供了一种可信的技术方案。与传统集中式认证方式相比,基于区块链技术的身份认证可以在保护数据真实可靠、节点隐私安全的同时实现数据共享。文中概述了基于区块链技术的身份认证研究现状及进展。首先,从区块链的技术架构、分类以及共识算法系统地介绍了区块链的一些基本理论;然后重点介绍了口令认证技术、生物识别技术、PKI技术以及其结合区块链应用的身份认证目前的研究现状;接着从物联网、车联网、智能电网、金融、医疗等应用方面介绍了基于区块链的身份认证技术的研究进展;最后分析了区块链身份认证技术目前存在的问题,并展望了未来的发展趋势。     

基于区块链的身份管理认证研究

针对网络空间中的身份管理问题,分析了通用的基于区块链的身份管理认证模型。首先,概述了身份管理的定义要求,回顾了网络空间中身份管理在区块链应用方面的早期尝试,总结了其发展经验并分析了身份管理所面临的问题,对比了区块链的优缺点及其在身份管理方面的验证项目。然后,分析了通用的区块链身份管理模型及每个模块。最后,重点对较为成熟的ShoCard公司的应用场景和DIMS(Decentralized Identity Management System)做了分析对比,并对未来进行了展望。     

区块链跨域身份管理系统的优化

身份认证是云计算的安全基础,当前云计算环境下不同信任域之间信息交互频繁,迫切需要研究安全且高效的不同信任域间的跨域身份认证。由于传统的中央式身份管理系统存在安全性和可扩展性问题,分散式身份管理受到了学术界和工业界的广泛关注,然而,随着各域之间共享交互的日益增多,分散身份的管理和认证对跨域信任提出了更高的要求,面临着巨大的实现挑战。该文提出了一种基于区块链的去中心化跨域身份管理系统(DCIMB),在此系统中设计了一个去中心化标识符,用于联盟区块链技术命名身份,同时,DCIMB系统中的每个节点都可以参与身份认证和信任建立,从而解决了中心化机制的单点故障问题。为了进一步提高认证效率,保护用户隐私,DCIMB引入了单向累加器作为身份数据结构,保证了实体身份的有效性,并从理论上分析了DCIMB的可行性和性能,并且与现有的身份管理系统相比,DCIMB在跨域身份验证方面实现了出色的优化。     

基于标识密码的数据报传输层安全协议

TLS作为目前应用最为广泛的安全传输协议,只能保证可靠传输TCP上数据的安全性.DTLS（datagram TLS）在TLS协议架构上进行了修改,能够为UDP提供安全保护.但DTLS在会话建立过程中仍然需要依赖第三方认证中心和证书完成通信双方的认证,连接建立过程时间长,安全开销大,不能满足物联网等资源受限的网络通信环境.将标识密码引入DTLS中,避免了握手协议中处理证书所带来的各种开销,在计算会话密钥的同时完成通信双方的认证;并使用新的密钥协商协议重新设计DTLS的握手协议,减少交互次数和消息数量,缩短连接建立时间.实验结果表明,基于标识密码的DTLS在不降低安全性的同时,将通信建立时间缩短了近50%.     

基于身份密码学的安全性研究综述

目前IBE已经成为公钥加密领域的一个研究热点,而安全性是构建IBE方案的重要因素.在设计公钥加密方案时,通常主要考虑在各种攻击模型下所要达到的安全目标,使用安全目标与攻击模型相结合的方式来定义安全性.在对已提出的IBE方案进行归纳分析的基础上,概括了IBE安全性的形式化定义;总结了安全性所依赖的各种数学难题基础,对各种数学难题之间的强弱关系进行了分析;进而,基于这些强弱关系描述了IBE安全性之间的相互转化规律以及达到高安全性的转化方法,这些方法有一个共同点,就是在加密方案的构造过程中使用了某种测试;接下来,从安全性和效率的角度对比了已提出的典型IBE方案,指出低安全性向高安全性转化必然会带来额外开销,导致效率下降;最后,总结了IBE的缺点、未来研究趋势以及开放性问题.     

基于联盟区块链的V2G网络跨域认证技术研究

针对车辆到电网（Vehicle-to-Grid,V2G）网络所面临的安全威胁,分析了V2G多域网络架构,给出了一个适用于该架构的网络信任模型。基于联盟区块链提出一种V2G网络跨管理域认证方案,通过本域用户与外地域服务器以及外地域服务器与其域内用户的认证实现域间用户双向认证。该方案利用区块链所具有的不易篡改特性,在数字身份验证环节采用哈希算法减少方案中的签名与验证次数,提高了方案的效率和可扩展性。该认证方案中的签名采用基于身份的密码算法SM9,在适应性选择消息攻击下具有存在性不可伪造安全。     

基于HIBC的云信任分散统一认证机制

开放式云环境中,整合在同一云基础设施平台上的服务提供商之间既相互依存,又相互独立,相互合作的同时又相互竞争,不能接受同一个公用中央机构的完全控制.适用于大规模云环境下的统一认证机制面临中央机构安全瓶颈、密钥托管等问题.为解决此类问题,基于HIBC(hierarchical identity-based cryptography)算法,依据信任分散理论,提出了一种将中央机构的秘密值秘密共享给参与主体的思想,构建了一套完整的混合云统一认证机制,既实现了统一认证的需求又提高了参与主体对自身的控制能力,中央机构核心工作改由参与主体合作完成.运用伪公钥和滑动窗口机制有效防止了内部合谋攻击和外部截获攻击,加大了敌手攻击的难度.同时给出了跨域认证方案和会话密钥协商方案.最后,比较分析了所提出的方案在不依赖可信中心、无需证书维护、无密钥托管、跨域认证、监督机制、可规模使用等方面具有的优越性.     

一种基于身份的多信任域认证模型

在分析了现有认证框架存在的问题的基础上，提出了一种基于身份的多信任域认证模型．该模型以基于身份的密码体制为基础，避免了基于传统PKI的认证框架的诸多弊端，实现了跨信任域的身份认证和资源访问主体的匿名性，并利用CK模型对该模型的身份认证和匿名性安全进行了详细的分析和证明．分析表明该模型是安全且满足安全需求的．     

基于SM2数字签名的区块链匿名密钥交换协议

区块链技术因其去中心化、匿名性、不可篡改、不可伪造等优点, 已经成为我国的一项前沿技术, 在各领域得到广泛的应用。虽然用户可利用区块链发布匿名交易, 有效隐藏交易双方的身份信息, 但双方交易完成后传输交易相关数据可能破坏匿名性。这是因为在数据传输过程中, 为了保证双方通信安全, 往往使用认证密钥交换协议认证双方身份, 计算会话密钥建立安全信道。由于传统的认证密钥交换协议涉及双方的长期公私钥对信息, 所以将泄露交易双方的身份信息。虽然区块链匿名密钥交换可基于交易双方的历史链上交易完成密钥交换, 有效保障交易双方的匿名性, 但现有区块链匿名密钥交换协议主要基于国外密码算法设计, 难以适用于国产区块链平台, 不符合我国密码核心技术自主可控的要求。为丰富国产商用密码算法在区块链匿名密钥交换方面的研究, 满足区块链交易后双方匿名安全通信的需求, 本文以 SM2 数字签名算法和区块链为基础, 构造非交互式和交互式两种区块链匿名密钥交换协议。并在 CK 安全模型中证明非交互式的协议满足会话密钥安全, 交互式的协议满足有前向安全性的会话密钥安全。最后通过理论分析和编程实现结果表明, 本文协议在没有比现有协议消耗更多的计算开销与通信代价的前提下, 可适用于国产化区块链平台。     

基于联盟链的物联网跨域认证

针对物联网场景下跨信任域的信息交换需求,结合区块链与边缘计算思想,构建了一种适应于物联网认证的架构.首先,基于联盟链技术设计了适应于物联网跨域认证的架构及流程,构建了安全的跨域信息交互环境;随后引入边缘网关,以屏蔽物联网的底层异构性,并设计了基于网关的跨域认证流程,增强了物联网认证中的隐私保护;最后,针对设计协议的安全...     

安全高效基于身份签名方案的密码学分析

基于身份的数字签名方案最显著的特点是,只需要签名人的身份信息而无需签名人的证书来验证签名的有效性,这极大地简化了密钥管理.2006年,Paterson和Schuldt构造了标准模型下可证明安全的基于身份的数字签名方案,但计算效率不高.谷科等人提出了新型的改进方案来提高效率,并声称新方案在标准模型下可证明安全且比同类方案更高效.然而,新方案并不具备不可伪造性.给出了两种具体的攻击：敌手可以伪造用户的密钥或者敌手可以直接伪造任何消息的签名.进一步指出安全性证明中的缺陷,即,敌手的view与安全模拟成功的事件不独立.     

使用对技术的基于身份密码学研究综述

密钥管理是基于证书密码学中最复杂的问题,基于身份密码学正是为了简化密钥管理问题提出的.从保障信息安全的3个基本密码学要素(加密、数字签名和密钥协商)出发,对基于身份密码学的研究现状进行了综述,对其中存在的安全模型、执行效率等问题进行了详细分析.由于针对基于身份密码学缺乏实际应用研究,以解决无线移动IPv6网络环境下的接入控制和数据机密性问题为应用场景,讨论了一种基于身份密码技术的应用思路和问题,同时基于身份密码技术本身及其应用两方面指出了未来的研究趋势.     

区块链共识协议综述

共识协议作为区块链的核心技术,近年来已经得到学术界和产业界的广泛重视,并取得了一系列研究成果.当前,关于共识协议的综述研究一般将共识协议作为整体进行比较分析,缺乏对共识协议中主要步骤的解耦与比较.将共识协议分为出块节点选举和主链共识两个主要步骤,并针对每个步骤进行协议间的分析比较.在出块节点选举部分,主要讨论工作量证明...