PKI中增量CRL证书撤销机制的改进

公开密钥基础设施是网络安全建设的基础与核心,CRL技术在其中起重要作用,增量CRL机制在发布频率、时延性、风险性等方面有优势,但也有一些缺陷.本文提出了一种改进增量CRL机制,可有效降低下载量、减小峰值请求率.     

基于CRL的证书状态信息发布机制的研究

随着数字证书不断的被接受和使用，人们从中获得了更大的动力寻找各种方法来撤销已停止使用的数字证书，并及时通知终端用户，避免他们使用已被撤销的证书。证书撤销的问题在广域网的PKI产品开发中愈加显得关键。文中阐述了证书撤销的需求与重要性，分析了目前被采用的各种基于CRL的证书状态信息发布机制，并着重讨论了MYPKI中Delta CRL的实现。     

对增量CRL应用的一些研究

本文对PKIX依从系统中增量CRLs的应用进行了一些研究，包括：增量CRL的时间跨度对性能的影响及其最优选择；基于完全CRL与增量CRL检查证书状态以及构造新的完全CRL的算法。     

CRL增量-过量发布综合模型研究

针对当前PKI应用规模的变化,提出了一种新模型：增量-过量发布综合模型。该模型采用将Delta-CRLs的Base CRL过量发布来实现。通过比较表明,该方式既可以减小信任方下载的CRL大小,改善了响应时间,减少时间碎片;又可以降低对Base CRL峰值请求率,从而降低对存储库的峰值带宽和平均负荷。文中同时指出,增量．过量发布综合模型优于传统模型和增量模型,但其发布性能依赖于PKI系统的证书有效期、证书吊销率、Delta CRL的颁发周期和时间跨度。Delta CRL的颁发周期越长,时间跨度越大,证书吊销率越高,证书有效期越短,过量发布Base CRL所带来的性能优化就越小。因此,增量-过量模型适合于在Delta CRL的颁发周期和时间跨度较短、证书吊销率不高、证书有效期较长的大型PKI系统中。     

基于P2P网络的Over-Issued CRL机制研究

目前关于公钥基础设施（public key infrastructure）中证书撤销问题的主要解决方案是使用X.509证书撤销列表（Certificate Revocation List）来定期发布证书状态信息。现有的发布机制存在CRL存储库峰值负荷过重,导致PKI部署成本过高的问题。通过对Over-Issued CRL模型和P2P技术的分析,给出一种基于P2P网络和Over-Issued CRL发布机制,它结合了上述两种技术的优点,有效降低了CRL存储库峰值负荷。     

基于CRL的证书撤销模型研究

分析了应用证书撤销列表(CRL)发布公共密钥基础设施(PKI)证书状态信息的传统模型，并提出了两种改善的模型：过量发布CRL模型和分段CRL模型．通过比较，改善后的模型相对于传统模型在一定程度上降低了CRL储存库峰值请求率，缩短了响应时间，使储存库在性能上有很大的提高。     

一种分布式的分段增量CRL机制

在分析分段增量CRL证书撤销机制的基础上,针对网络稳定性差、带宽有限的环境,提出了一种分布式的分段增量CRL机制。新机制能有效降低信任实体对CRL库的请求率、分散网络中CRL传输的数据流、保证用户及时获取最新的证书撤销信息,并且实现容易。     

分段CRL的一种改进方案

证书撤销列表（CRL）是公开密钥基础设施中应用最为广泛的一种证书撤销机制。通过对基本CRL及分段CRL的分析,在分段CPL的基础上,提出了二次分段CRL。对于分段CRL中的尺寸越来越大以至于影响性能的分段,二次分段CRL根据不同于第一次的分段标准对其进行再次分段,改善了分段CRL中由于证书分类不平衡导致的性能下降问题,同时采用将各分段错开更新的方案,降低了CRL的峰值请求率。二次分段CRL由于通信量小,峰值请求率低,可扩展性好,适合于大规模的PKI系统。     

基于入侵容忍的证书撤销列表机制研究

公钥基础设施(PKI)系统中,认证机构(CA)签名不易伪造,对基于证书撤销列表(CRL)的证书撤销系统的入侵通常是破坏系统的可用性和数据的完整性,针对这一特点,设计了入侵容忍CRL服务系统。系统利用冗余的多台服务器存储CRL,在进行多机之间的数据复制和使用时,采取随机选择主服务器的被动复制算法及选择最近更新的CRL简单表决算法。在实验给定的入侵攻击条件下,入侵容忍的CRL系统比无容忍系统的证书撤销查询正确率提高了近20%,但也增加了系统的开销。实验结果表明,适当地增加CRL服务器的数量能够提高证书撤销查询的正确率且控制系统的开销。     

一种基于分段的CRL改进方案

分析了有序顺序表和二叉排序树表的证书撤销列表方案的不足,提出了一种基于分段的证书撤销列表CRL（Certificate Revocation List）改进方案,给出了按撤销证书到期的时间间隔的分段策略,并对CRL结构进行了改进。通过分析表明,缩短了证书用户查找撤销证书的平均搜索长度,在CRL更新时,不但减少了其它已撤销证书的移动次数,而且还减少了CA对CRL重新签名的计算量。     

一种在线CRL发布策略的研究

本文首先对传统CRL发布机制进行分析,提出了CRL分散发布策略,实现了对CRL数据库的均衡访问;通过分析OC-SP协议,指出了它的优势和不足;结合OCSP的优势和CRL分散发布策略,提出了在线CRL发布策略。在线CRL发布策略既可以实时地查询指定证书的状态,又可以实时地下载CRL,提高了PKI的运行效率。这为建立科学合理的CRL提供了重要的依据和方法。     

一种新的证书撤销列表发布方案设计

对现有公钥基础设施的证书撤销列表发布方式进行了改进,通过引入多层次主从目录服务器结构,降低了CRL发布时的访问峰值;采用链表与哈希相结合的方式进行增量存储,减小了CRL发布的尺寸,能够减少通信量并降低网络延迟,从而提高了查询效率.     

CRL的一种改进方案

提出了一种改进的CRL方案,通过对CRL结构的改进,大大减少了证书用户查找撤销证书的时间。方案使用的基于排序的折半查找算法比较成熟,整体方案易于实现。     

基于排队模型的自适应证书注销和发布模型

PKI作为一种安全基石,本身存在着安全威胁,CRL的安全性就是其一。全面分析PKI的安全策略,深入研究证书注销和发布机制,运用排队论的相关原理,分别建立了网络自适应证书注销和发布模型、基于优先级的网络自适应发布模型和基于权重的证书发布模型,从而优化了证书管理机制。