基于AE-GRU算法的MQTT入侵检测研究

在工业互联网中被广泛使用的消息队列遥测传输（MQTT,Message Queuing Telemetry Transport）协议存在安全性弱的缺点，虽然MQTT服务器可以通过安全传输层（TLS,Transport Layer Security）协议实现身份认证和加密传输数据，但是这需要消耗大量资源，而MQTT更多地被应用于资源受限环境中，因此有必要采用入侵检测技术来增强MQTT的安全性。本文在MQTT-Io T-IDS2020数据集的双向流特征基础上提取了关于MQTT的数据流特征，同时设计了一种基于自动编码器（AE,Autoencoder）和门控循环单元（GRU,Gated Recurrent Unit）的入侵检测模型。实验结果表明：使用AE降维将训练速度平均提高了58%，检测准确度（accuracy）高达99.70%，并且分类错误的数据流均不是MQTT数据流。     

基于模型研判的TLS恶意流量检测

为了解决加密流量中隐藏的网络安全攻击行为，提出了基于模型研判的安全传输层协议（Transport Layer Security,TLS）恶意流量检测技术。在网关设备对加密流量不进行解密的情况下，提取流量中的密钥协商和身份认证等明文信息，并结合网络安全专家经验和机器学习算法知识，通过数据处理、特征编码等技术手段，在不消耗大量资源的前提下，准确检测出加密流量中的恶意攻击事件，实现了对加密流量的智能化检测，可帮助企业保障通信安全。     

量子消息认证协议

研究了在量子信道上实现经典消息和量子消息认证的方法。给出了一个基于量子单向函数的非交互式经典消息认证加密协议。证明了给出的协议既是一个安全的加密方案,也是一个安全的认证方案。利用该认证加密协议作为子协议,构造了一个量子消息认证方案,并证明了其安全性。与BARNUM等给出的认证方案相比,该方案缩减了通信双方共享密钥的数量。     

一种基于指纹加密的网络身份认证方案

分析与比较了现有的身份认证技术,将指纹识别、数据加密和安全协议等技术紧密结合,指出用指纹加密作为网络身份认证技术是可行的,可靠的。提出了一种基于指纹加密的网络身份认证方案,介绍了方案原理,体系结构和认证协议,很好地解决了计算机网络系统中的身份认证问题。     

实时运输协议RTP的安全问题及解决方案

在因特网上进行实时多媒体通信时，实时运输协议RTP(Real—time Transport Protocol)已成为应用最广泛的核心协议。由于因特网是一个开放的系统，存在很多安全隐患。因此必须要充分考虑RTP的安全性。虽然RTP协议本身提供了报文加密、认证与完整性以及密钥管理等安全措施，但在具体实现时存在许多问题。为此，在不增加RTP报文字节总数的前提下，SRTP(Secure RTP)采用计数模式的高级加密标准AES—CTR和HMAC—SHA-1认证算法来保证RTP通信的安全性。随着因特网的发展，这些安全技术已得到实现。     

基于ECC的TES网络链路层安全协议的研究

研究了TES网络物理配置和协议配置,分析了当前TES网络可能存在的安全隐患,结合民航TES网络安全的需求,提出了保障TES网络安全的措施;根据TES网络工作的特点,提出了一种基于椭圆曲线加密(ECC)的TES网络链路层安全协议.该协议给出了TES网络安全所需的软件认证、信息加密、密钥分配以及攻击检测等安全方案,并对该协议进行了安全性分析.TES网络链路层安全协议的实施将为TES网络提供鉴别非法用户、防止信息窃取和应对恶意攻击的保障能力.     

椭圆曲线加密结合散列函数的移动网络匿名安全认证方案

为了防止私人数据泄露并完善已有的移动网络匿名漫游认证方案,提出了一种利用椭圆曲线加密结合散列函数的移动网络匿名安全认证方案。该方案利用椭圆曲线加密,结合散列函数,以随机数代替公开密钥加密和时间戳。首先,使用外地代理（FA）的漫游服务之前,计算单向散列函数,移动用户（MU）使用本地代理（HA）注册。然后,建立认证和会话的密钥,采用椭圆曲线加密,若HA一直待在同一FA中,则MU可以用FA更新会话密钥。最后,MU通过公共信道,利用HA修改密码。性能和安全性分析表明,相比其他几种类似方案,提出的方案明显提高了效率和安全性。其中,虚拟计算时间只有2.000 85 s,显著降低了计算开销。     

对两个可转变认证加密方案的分析和改进

该文对可转变认证加密进行了研究,指出了Wu-Hsu(2002)方案和Huang-Chang(2003)方案中存在的问题,分别给出了这两个方案的改进方案,很好地解决了认证加密方案的公开验证问题。     

基于代理签名的移动通信网络匿名漫游认证协议

随着无线移动终端的广泛应用,漫游认证、身份保密等问题显得日益突出。该文分析了现有的各种漫游认证协议在匿名性及安全性上存在的问题,指出现有协议都无法同时满足移动终端的完全匿名与访问网络对非法认证请求的过滤,进而针对性地提出了一种新的匿名认证协议。该协议基于椭圆曲线加密和代理签名机制,通过让部分移动终端随机共享代理签名密钥对的方式,实现了完全匿名和非法认证请求过滤。此外,协议运用反向密钥链实现了快速重认证。通过分析比较以及形式化验证工具AVISPA验证表明,新协议实现了完全匿名,对非法认证请求的过滤,双向认证和会话密钥的安全分发,提高了安全性,降低了计算负载,适用于能源受限的移动终端。     

H.264/AVC标准中基于CABAC的数字视频加密研究

分析和总结了用于新一代视频编码标准H.264／AVC加密的候选域，在此基础上提出了一种新的基于CABAC（基于上下文的自适应二进制算术编码）的数字视频加密方案，并给出了2种安全加密操作：RCME（规则编码模式加密）和BCME（旁路编码模式加密）实现了残差系数码字、运动矢量差码字和帧内预测模式的加密保护。实验结果表明，该方案具有较好的安全性、编码效率和误码顽健性。     

云存储中带拥有权证明的加密数据去重复

针对云存储中实现既安全又高效的数据存储需求,提出了带拥有权证明的加密数据去重复方法。利用基于Merkle Hash树的拥有权证明,实现了云存储环境下对数据用户的认证,结合代理重加密技术解决了用户加密数据上的去重复,针对自私用户给出了激励机制,并对方案进行了安全分析。实验结果表明,该方案实现存储空间和传输带宽节省所需要的计算和通信开销都很小。     

基于证书代理重加密方案

代理重加密方案使一个半可信的代理者将用委托者的公钥加密的密文转换成用受委托者公钥加密的密文,在转换其间代理者不能获得相关的明文信息。基于证书的公钥密码体制克服了传统公钥密码体制和基于身份密码体制的缺点与不足,为此将证书加密体制与代理重加密结合起来,提出了一个在随机预言模型下的适应性选择密文安全的基于证书代理重加密方案。     

Diameter路由代理在策略和计费控制架构中的应用

Diameter协议作为目前使用最广泛的AAA（认证、授权、计费）协议,可以应用丁策略和计费控制（PCC）架构中。本文主要关注Diameter路由代理在PCC架构中的应用。文章总结了PCC架构功能和Diameter节点的基本特性,并对Diameter路南代理应用于PCRF寻址过程的场景进行了详细分析;同时,给出了Diameter路由代理的设计和性能测试方案。     

基于PUFS的不经意传输协议

不经意传输(OT, oblivious transfer）协议是密码学中的一个基本协议。基于物理不可克隆函数（PUF, physical unclonable function）给出物理不可克隆函数系统（PUFS, physical unclonable function system）的概念,并在此基础上提出一个新的不经意传输协议（POT, PUFS based OT）,最后在通用可组合（UC, universal composition）框架内给出POT协议抵抗静态敌手的安全性证明。相比于传统基于公钥加密的OT方案,POT协议不使用任何可计算的假设,而是基于PUFS的安全属性实现,因此在很大程度上减小了计算和通信开销。     

基于身份加密系统的SIP认证机制

SIP协议通常用来进行VoIP的呼叫建立,但IETF制定的SIP标准中给出的认证机制存在很多的安全风险。论文提出了一种基于身份加密系统(椭圆曲线上的双线性配对密码系统)的SIP认证机制,该机制能为VoIP的用户间提供安全、保密的通信。     

支持关键词搜索的属性代理重加密方案

属性代理重加密机制既能实现数据共享又能实现数据转发,但这种机制通常并不支持数据检索功能,阻碍了属性代理重加密的发展应用。为了解决这一问题,该文提出一个支持关键词搜索的密文策略的属性代理重加密方案。通过将密钥分为属性密钥和搜索密钥,不仅可以实现关键词可搜索,而且实现了代理重加密。在验证阶段,云服务器既执行关键词验证,又可以对原始密文和重加密密文进行部分解密,从而减轻用户的计算负担。通过安全性分析,该方案可以实现数据安全性、检索分离、关键词隐藏和抗共谋攻击。     

多用户环境下无证书认证可搜索加密方案

可搜索加密技术的提出使用户能够将数据加密后存储在云端,而且可以直接对密文数据进行检索。但现有的大部分可搜索加密方案都是单用户对单用户的模式,部分多用户环境下的可搜索加密方案是基于传统公钥密码或基于身份公钥密码系统,因此这类方案存在证书管理和密钥托管问题,且容易遭受内部关键词猜测攻击。该文结合公钥认证加密和代理重加密技术,提出一个高效的多用户环境下无证书认证可搜索加密方案。方案使用代理重加密技术对部分密文进行重加密处理,使得授权用户可以利用关键字生成陷门查询对应密文。在随机预言模型下,证明方案具有抵抗无证书公钥密码环境下两类攻击者的内部关键词猜测攻击的能力,且该方案的计算和通信效率优于同类方案。     

基于属性的k次匿名大数据中心访问控制方案

在研究信息服务中心云存储用户的隐私保护问题时,基于属性的加密方案是一种前景看好的解决途径,它有效满足了匿名访问和数据加密等要求。然而,基于属性的加密方案只适用于对云存储服务中加密数据的认证访问。在云计算服务访问控制的环境中,部署这一方案是不切实际的。文章研究大数据中心云存储匿名访问控制的安全需求,介绍基于属性的访问控制方案构成,设计基于属性的k次匿名访问控制安全模型,描述方案的基本原理,给出方案的工作流程,并对方案的安全性和效率进行分析。     

标准模型下抗CPA与抗CCA2的RSA型加密方案

RSA型加密系统（RSA加密系统及其改进系统的统称）至今仍然被广泛应用于许多注重电子数据安全的电子商务系统中.然而对现有的RSA型加密方案分析发现：（1）只有在随机谕言机模型下抗CCA2攻击的RSA型加密方案,还没有在标准模型下实现IND-CCA2安全的RSA型概率加密方案;（2）没有在标准模型下实现抗CPA且保持乘法同态性的RSA型同态加密方案,而同态性是实现安全多方计算和云计算安全服务的重要性质之一;（3）在实现密文不可区分方面,这些方案除HD-RSA外都是通过一个带hash的Feistel网络引入随机因子的,从而导致这些方案只能在随机谕言机模型下实现IND-CCA2安全.针对以上问题,本文在RSA加密系统的基础上,通过增加少量的有限域上的模指数运算,设计了一个标准模型下具有IND-CPA安全的RSA型概率同态加密方案和一个具有IND-CCA2安全的RSA型概率加密方案.这两个方案在实现密文不可区分时,都不再通过明文填充引入随机因子.此外,本文还提出一个RSA问题的变形问题（称作RSA判定性问题）.     

基于认证的高效公钥加密算法

 2003年,Gentry提出基于认证的公钥加密方案.在基于认证的公钥加密方案中,第三方对认证申请者的公钥和/或身份进行签名,并将签名作为认证发送给申请者,申请者保存该认证作为解密时的部分私钥.接收方对密文解密需要同时拥有第三方对其公钥和/或身份的认证和接收方公钥对应的私钥,因此基于认证的加密方案同时具备基于身份加密方案的公钥可认证性和传统公钥方案中的私钥免撤销性.本文提出一种高效、紧凑的基于认证的公钥混合加密算法,新算法能在非随机预言机模型下被证明满足选择密文攻击安全.