基于交叉认证的PKI信任模型研究

公钥基础设施(PKI)利用公钥理论,为加密和数字签名等密码服务提供必需的密钥和证书管理.信任模型是PKI整体架构的抽象,其选取对PKI的构建至关重要.基于交叉认证的实现过程,介绍了五种典型的PKI信任模型的信任控制方法及模型特点,对模型进行了综合比较.     

一种新的信息服务实体跨域认证模型

为解决基于身份的信息服务多信任域认证系统不能实现身份即时撤销的问题,提出了一种可撤销的身份签名方案。在SM9(国产标识密码)签名算法的基础上,引进一个安全仲裁来保管实体的部分私钥,通过终止安全仲裁给实体发送签名信令来撤销实体的签名能力,从而实现 身份 的即时撤销。在该方案的基础上,利用基于证书的公钥基础设施(PKI)与基于身份的密码体制(IBC)的组合应用优点,提出了一种新的信息服务实体跨域认证模型。该模型不仅具有灵活高效的认证特点,而且适合构建大规模信息服务实体的应用环境。同时,设计了一种跨域认证协议,实现了跨信任域的双向实体认证和密钥协商。分析结果表明,该协议具有较高的安全性及较少的通信量和计算量。     

基于风险的PKI交叉认证模型研究

探讨了传统的公钥体系结构(PublicKeyInfrastructure,PKI)的缺陷,从信任管理角度,在基于风险的数字证书认证框架基础上,提出了PKI交叉认证的实现模型。模型包括基于风险的信任管理体系结构,终端证书的信任值计算方法及其实现算法,以及证书信任策略。     

可证明安全的基于身份的认证密钥协商协议

提出了一种具有私钥产生中心(private key generator,PKG)前向安全性的基于身份的认证密钥协商协议,协议中给出了一种利用用户双方的长期私钥和临时私钥联合计算共享密钥的方法.在标准模型下证明了协议的安全性,并且分析得出,即使攻击者能够同时获得双方的临时私钥或同时获得双方的长期私钥,共享密钥仍然是安全的.性能分析表明,该协议较好地平衡了计算复杂度和安全性这两个协议评价指标.     

基于身份的无证书高效签名算法研究

为了提高网络认证效率和安全性,利用双线性对技术提出了一种基于身份的无证书高效签名算法.用户使用的私钥由密钥生成中心和自身共同决定,适用于对密钥生成中心不是非常信任的场合.同时用户一旦发现自身私钥泄漏,通过算法生成新的公钥并重新公布,防止黑客伪造签名,解决了密钥撤销问题.用户在不改变自身公钥的前提下,与其通信的服务器无需...     

基于XML的密钥管理的研究与实现

公钥基础设施PKI在应用的难易程度和灵活性方面都有一定的局限性，影响了PKI技术的实际应用推广，提出了一种基于XML的密钥管理机制，通过基于XML的XKMS消息，把客户端应用程序对密钥和证书的处理委托给信任服务，从而降低PKI的应用难度，提高应用程序获取PKI服务的灵活性。     

PKI中双密钥模型及密钥生命周期管理

公钥基础设施PKI是个功能强大、结构复杂的系统，其中的密钥生命周期管理指的是与公私钥对以及相关证书的创建、颁发及取消的有关功能。双密钥模型是使用不同的密钥使不可否认性服务和机密性服务分开的一种模型。介绍了系统中双密钥模型的实现和整个的密钥生命周期管理，并且利用秘密共享对解密私钥进行备份和恢复。     

基于Web服务的证书验证服务模型的设计与实现

目前在PKI应用中,存在对计算能力和通信能力受限的客户端的支持不够及PKI应用的不兼容等制约PKI发展的问题.为了解决上述两个问题,文中提出了一种基于Web服务的独立证书验证服务模型.该模型将繁重的证书验证计算从证书用户端剥离,有效地降低了对证书用户的计算和通信能力的要求.该模型采用了与平台无关的特性Web服务技术,适应多种PKI应用平台,同时为解决了不同PKI应用的互操作问题提出较为完整的实现方案.     

一个强安全的无证书签名方案的分析和改进

无证书公钥密码体制结合了基于身份的密码体制和传统PKI公钥密码体制的优势,克服了基于身份的公钥密码体制的密钥托管问题及PKI系统的证书管理问题,具有明显的优势.对Hassouna等提出的一个强安全无证书签名方案进行安全分析.结果表明,该方案不能验证消息的完整性,存在消息篡改攻击,且方案未使用根据系统主密钥生成的私钥进行签名,所以不是无证书签名方案.在此基础上,提出了一个改进的无证书签名方案,在随机预言机模型下,基于椭圆曲线Diffie-Hellman问题假设,证明了该方案可以抵抗第一类强敌手和第二类敌手的攻击,满足存在性不可伪造的安全性.     

适合移动Ad hoc网络基于群签名认证的弹性组密钥管理方案*

针对移动Ad hoc网络中的安全组通信系统,提出了一个基于群签名认证的分布式组密钥管理方案。该方案利用门限密码技术并借鉴了PKI证书管理的第三方签名认证思想,在提高认证可信度的同时,极大地减少了密钥协商过程中所需的认证开销。分析表明,该方案具有良好的容错性;达到了第3级信任;能够抵抗网络中典型的主动和被动攻击;具备完美的前向和后向保密性;极大地降低了计算和通信开销。     

PKI多级混合信任模型及其信任路径构建

主要研究了PKI信任模型及其信任路径的构建。对常用的信任模型进行了简要分析,在此基础上提出了一种适合中等规模PKI需要的多级混合模型,引入嵌套证书和信任矩阵的概念,通过预验证的方法,减少用户在验证证书时需要进行的公钥运算的次数,提高了路径寻找和证书验证的效率和速度。     

构建真实信任关系下的CA体系

公钥基础设施(PKI)可以为日益丰富的网络应用提供安全保障.但传统的PIG体系中,由于单一信息认证机构(CA)无法有效鉴别各类证书信息等原因,系统可能签发出包含不真实实体信息的数字证书.本文通过建立证书信息信任评估模型(IAEM)并进行分析,提出一种基于RSA算法的非集中式CA体系:RWTCA.该体系基于真实信任关系,构建在各证书信息权威认证机构之上,证书实体信息的真实性得到提高.同时,此类体系被证明可以应用于各类复杂的信任关系下.     

基于指纹识别与PKI的电子政务身份认证体系

通过分析传统PKI方式中一个弱因子(密码)和一个强因子(数字证书)的身份认证方式,提出了一种采用指纹识别和PKI的强双因子身份认证体系.该身份认证体系采用卡内比对的方式完成指纹模板的比对,创建电子政务平台中以人为源头的信任链.     

基于区块链技术的高效跨域认证方案

为解决现有公钥基础设施（PKI）跨域认证方案的效率问题,利用具有分布式多中心、集体维护和不易篡改优点的区块链技术,提出基于区块链技术的高效跨域认证方案,设计了区块链证书授权中心（BCCA）的信任模型和系统架构,给出了区块链证书格式,描述了用户跨域认证协议,并进行了安全性和效率分析。结果表明,在安全性方面,该方案具有双向实体认证等安全属性;在效率方面,与已有跨域认证方案相比,利用区块链不可篡改机制,使用哈希算法验证证书,能减少公钥算法签名与验证的次数、提升跨域认证效率。     

数字证书透明性CT机制安全威胁研究

公钥基础设施（Public Key Infrastructure,PKI）和SSL/TLS加密协议,是当今互联网进行安全通信的关键要素,但存在被攻击或恶意CA所导致的重大安全隐患.2013年,谷歌提出证书透明性（Certificate Transparency,CT）技术用于对CA签发的HTTPS证书进行公开审计.目前,大多CA都支持CT,在谷歌生态中,浏览器也广泛部署CT技术,但CT也引入了新的运行风险.本文从信任机制、安全威胁两个角度梳理了CT技术,归纳总结出基于CT的Web PKI信任模型和安全威胁模型,并提出安全保障机制及应用部署建议,最后对于CT技术的发展进行了总结和展望.     

一种集成化的PKI数字证书验证安全增强方案

近年来,PKI数字证书服务出现了多次安全事件：CA机构由于攻击等原因签发虚假的TLS服务器数字证书,将攻击者的公钥绑定在被攻击网站的域名上。因此,研究人员提出了多种PKI数字证书验证安全增强方案,用于消除虚假数字证书的影响,现有各种方案在安全性和效率上各有优劣。提出了一种集成化的PKI数字证书验证安全增强方案,以Pinning方案为基础,利用其他方案来改进Pinning方案的缺陷。当浏览器面临TLS服务器数字证书的三种Pinning方案不同状态（初始化、正常使用、更新）,兼顾安全性和执行效率、分别综合使用不同的安全增强方案,整体上达到了最优的安全性和执行效率。完成的集成化PKI数字证书验证安全增强方案能够有效解决虚假数字证书的攻击威胁。     

公钥基础设施的架构及.NET下的设计开发

公钥基础设施(PKI)为保证网络的安全和通信的有效性，提供了可靠的环境。PKI使用公开密钥体制，为网络中各实体分发正确的公钥，从而各实体可以进行公钥加密和数字签名操作。文中介绍了PKI、CA及信任模型、证书库和证书的撤销机制，实现了基于.NET框架下的PKI应用系统的设计开发，并分析了在这种PKI应用设计中两实体间通信的过程。     

基于依赖图信任模型的证书路径构造方法

在现行PKI信任模型的证书路径构造方案中,层次模型证书路径构造对根节点安全性依赖过高,而网状模型路径构造时存在回路。针对上述问题,提出一种新的依赖图信任模型,证明依赖图节点之间有多条路径且没有回路,给出新模型下的证书路径构造方法。实验结果表明,新模型的证书路径构造效率等同于层次模型,安全性与网状模型相近。     

基于区块链的高透明度PKI认证协议

公钥基础设施（PKI）作为互联网空间安全基础设施的重要组成部分,为互联网的信息传输提供必要的真实性、完整性、机密性和不可否认性。现有的公钥基础设施存在证书颁发机构权力过大、吊销查询困难等问题。随着区块链技术的发展,可以利用区块链技术去中心化、透明度高、结构扁平等优点来解决上述公钥基础设施存在的问题,提高整个互联网建立信任关系的能力和效率。因此,提出基于区块链的高透明度PKI认证协议。该协议通过加入门限签名技术提出了改进的实用拜占庭容错共识算法（TS-PBFT）。TS-PBFT算法降低了原有实用拜占庭容错（PBFT,practical Byzantine fault tolerance）共识算法的通信复杂度,减少了通信开销;TS-PBFT 算法在视图切换协议的主节点选举引入了外界监督机制,增加了可监管性;TS-PBFT 算法在快速一致性协议中引入了批处理机制,提升了共识过程的性能。该协议一方面在提出的PBFT 算法的基础上引入了区块链技术,提升了证书吊销查询的安全性,并引入了计数布隆过滤器,提升了证书查询的效率;另一方面,该协议在证书的生命周期管理中增加了证书审计流程,对证书颁发机构的行为做出监管,促使其提高安全标准,达到限制其权力的目的。安全性分析和效率实验分析表明,所提协议系统具有抵抗伪装申请证书攻击等安全属性,与已有PKI协议相比在TLS/SSL握手耗时上具有优势。