基于身份认证的卫星网络组密钥管理方案

为解决卫星网络组播通信过程中成员动态变化及认证等问题,提出一个基于身份认证的三叉密钥树组密钥管理方案.根据卫星网络多层次结构的特点,设计组密钥协商模型,将高轨道卫星作为组密钥协商发起节点,地面控制端作为系统的可信第三方.在密钥协商过程中,利用双线性对和身份认证技术鉴别不诚实的节点,并引入签名机制,保证盲密钥树的认证性及完整性.分析结果表明,该方案具有较强的安全性,并且计算量小,通信效率高.     

动态协作对等组中一种新的组密钥协商协议

动态协作对等组自身的特征使其安全机制面临着严峻的挑战。密钥协商机制则是构建安全的动态协作对等组的核心技术。提出了一种两方Weil对密钥协商协议(A-WGKA2),可以通过较少的步骤同时实现节点之间的密钥协商和认证。该协议具备如下性质：前向安全性;抵抗未知密钥共享;部分密钥泄露的安全性;抵抗密钥控制;抵抗使用泄露的密钥进行假冒攻击。在A-WGKA2协议的基础上,进一步提出了一个新的适用于动态协作对等组的组密钥协商协议(A-WGKAn)。该协议在具有较低的计算和通信开销的同时,实现了节点之间的相互认证,适用于动态协作对等组。     

Ad Hoc网络中一种组密钥协商协议

移动Ad Hoc网络是一种新型的移动多跳无线网络。在网络中构建组密钥协商协议时应尽量减少节点的资源开销。该文提出一种新的多层组密钥协商协议,MTKA-ECC协议。该协议在多层组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销与低通信开销的优势。与GDH, TGDH组密钥协商协议相比,该协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算和通信开销,适用于移动Ad Hoc网络。     

面向Ad Hoc网络的无证书认证组密钥协商协议

安全和效率是影响无证书认证组密钥协商协议能否在Ad Hoc网络中得到实际应用的两个关键因素。针对这两个关键因素，以提高Ad Hoc网络安全组通信的安全性和效率为目标，提出一个无证书认证组密钥协商协议，基于椭圆曲线密码体制（ECC）点乘运算实现无配对的无证书认证组密钥协商和身份认证；并使用Huffman密钥树优化通信轮数，以降低计算量和通信量，提高组密钥协商效率。安全分析和性能分析表明，与现有基于无证书的组密钥协商协议相比，所提方案在组密钥协商时具有较高的效率和安全性，可以满足资源受限条件下组密钥建立以及组成员变动带来的密钥更新问题。     

多层卫星网络组密钥管理研究进展

为保证多层卫星网络的通信安全,使用组密钥对通信进行加密是一个普遍而有效的方法。设计适合卫星网络的组密钥管理方案,是确保卫星通信安全的关键问题之一。本文介绍了多层卫星网络的概况,对现有多层卫星网络组密钥管理方案进行了分类,详细分析了几类典型的组密钥管理方案,指出了存在的问题,并对以后的研究方向作了展望。     

普适环境中基于身份的组密钥管理方案

分析了普适环境中组密钥管理方案的需求,结合基于身份的公钥密码技术和STR组密协商协议,设计了一种新的基于身份的可认证组密钥管理方案。针对普适环境中节点随时加入和退出群组的特点,设计了组密钥更新协议,保证了组密钥的前向和后向安全性。方案在满足安全性要求的前提下,具有较小的计算和通信开销。     

一种分层分簇的组密钥管理方案

为了满足无线传感器网络组通信的安全,提出一种分层分簇的组密钥管理方案。该方案采用分层的体系结构,将组中节点分为管理层和普通层。BS通过构造特殊的组密钥多项式更新普通层组密钥,而管理层则采用二元单向函数进行组密钥的协商。分析表明,该方案很好满足了无线传感器网络中组密钥管理的前向安全性,后向安全性,并且减小了存储开销、计算开销和通信开销。     

提供分级接入控制机制的聚合组密钥协商算法

高效并能实时更新密钥的组密钥协商算法是保证无线自组织网络通信内容安全性和私密性的前提。本文针对成员对多个资源拥有不同接入权限的情况,将集中式分级接入控制机制中的密钥管理算法应用于无线自组织网络中,提出了聚合组密钥协商算法IGK。对密钥建立时的计算开销和通信开销的理论分析表明,聚合组密钥协商算法在密钥建立时要优于单组密钥协商算法。     

一种抗阻断攻击的认证组密钥协商协议

一个非认证的组密钥协商协议不能对通信参与者和消息进行认证,它必须依赖认证的网络信道或其它的认证方法.分析了Burmester等人在认证广播信道下提出的著名组密钥协商协议,指出它不能抵抗内部恶意节点发起的密钥协商阻断攻击,该攻击导致组内其它诚实节点不能正确计算出一致的组密钥.提出了一种改进的认证的组密钥协商协议,在原协议中加入了消息正确性的认证方法,能够对组内恶意节点进行检测,并在随机预言模型下证明了改进的协议能够抵抗密钥协商阻断攻击.     

一种新的适合P2P组通信的层次化组密钥协商方案

针对P2P组安全通信密钥协商的特点,在分析传统的BD方案和改进方案IBD的基础上提出一种层次化的密钥协商方案H-IBD.相对于BD方案,IBD方案降低了密钥更新过程中计算和通信开销,但仍然需要全组所有用户参与更新步骤;H-IBD方案通过提出一种＂类树＂的层次结构进一步降低了密钥更新过程的计算和通信开销.计算、通信开销和安全性分析进一步表明H-IBD是适合于P2P组安全通信的组密钥协商方案.     

适用于大规模群组Ad hoc网络的组密钥管理方案*

提出一种适于大规模群组Ad hoc网络的组密钥管理方案。该方案基于地理位置建立了分层分组的网络模型,将大部分消息的传输距离限制在一个小组范围内,降低了通信开销,结合密钥分发和密钥协商的各自优点来生成、分发和更新组密钥,在避免单点失效的同时提高了效率;同时,椭圆曲线上的离散对数难题保证了方案的安全性。分析表明方案具有较强的可用性。     

基于地理区域的Ad hoc网络组密钥管理方案*

由于Ad hoc网络拓扑结构的动态性、无线传输媒体的开放性等特点,使得网络容易受到各种安全威胁。提出一种新的密钥协商算法MGDH,并且结合MGDH提出一种可扩展的基于地理区域的组密钥管理方案(RGKM)。方案中无须可信赖的第三方,从而解决了单点失效问题,通过引入反向路由的思想,在保证安全性的同时减少了网络的通信量,有效实现了网络的能量平衡。     

具有抗合谋攻击能力的自治愈群组密钥管理方案

通过为每个会话时段产生随机数和构造广播多项式,使得合法用户根据自身秘密信息和当前广播消息,可以独立地恢复遗失的组密钥,而且能够抵抗被撤销节点和新加入节点的合谋攻击;此外,赋予被撤销节点新的秘密信息,使其能够重新加入群组参与会话。安全分析和性能分析表明:在保证安全属性的前提下,该方案具有较小的通信开销,能够适用于移动自组网。     

面向无人机群组的轻量动态密钥管理方案

针对无人机群组在军事对抗复杂环境中,网络拓扑结构动态变化,提出了一种面向无人机群组的轻量动态密钥管理方案,旨在解决无人机加入及退出、批量加入及退出、群组合并及分裂等网络拓扑动态变化导致密钥更新问题,同时在网络拓扑没有变化情况下进行本地周期性更新,提高无人机群组密钥更新效率。将参与构造的秘密信息分为用户空间、剩余空间和撤销空间,用户空间可以在接收密钥组管理器（key group manager,KGM）的广播消息后,计算恢复出会话组密钥,剩余空间和撤销空间无法计算恢复出组密钥。密钥更新过程中,KGM利用空闲时间提前在密钥池中选取密钥进行预计算处理,降低KGM因构造广播消息进行复杂计算导致的时延问题。分析和实验仿真表明,该方案具有前向和后向安全性、抗共谋攻击和节点撤销能力,与现有无人机密钥管理方案相比,该方案优化了计算和通信开销,且节点存储开销较小,适用于动态拓扑变化的无人机群组网络。     

非平衡网络环境下基于身份的组密钥交换协议

针对参与者计算能力不均衡的非平衡无线网络环境,首先对基于身份的群组认证密钥协商(ID-AGKA)协议进行安全性分析,指出该协议不能抵抗临时密钥泄露攻击; 随后通过对该协议签名的生成方式进行改进,使得改进的协议不仅在安全性上有所提高,而且能有效减少计算代价和通信代价,因此更适用于非平衡无线网络; 同时,协议采用了指定验证者签名,能有效地解决签名者的隐私问题; 此外,对非平衡网络中群组密钥协商协议的动态机制进行改进,通过高能量节点合理利用用户动态变化前计算的信息来减少低能量节点不必要的计算,这一改进能极大减少低能量节点的计算代价,更符合实际需求; 最后,在随机预言模型中基于整除判定性Diffie-Hellman(DDDH)假设证明了改进的群组密钥协商(GKA)协议的安全性.     

基于身份的移动网动态群组密钥协商方案

群组密钥协商是群组通信中非常重要的基本工具,如何得到一个安全有效的密钥协商协议是当前密码学研究中的一个重要问题。基于双线性对和随机预言模型,针对移动网络提出了一个动态群组密钥协商方案。此方案就计算复杂度和通信复杂度而言都是高效的,而且满足密钥协商所需要的安全要求。     

基于强化学习的低时延车联网群密钥分配管理技术

车联网的通信密钥管理水平决定其信息保密性和抵御电子欺骗等基于用户身份的攻击的安全性。现有密钥管理方案采用固定频率更新车联网的群密钥,增大了密钥更新时延和加密时延。提出一种基于强化学习的低时延车联网群密钥分配管理技术,令群首车辆根据周边车辆数目变化和密钥更新记录等因素优化其群密钥的更新频率和密钥长度。该技术不需要群首车辆预知附近的车流变化模型与访问驱动高速缓存攻击模型,降低加解密时延,并在基于高级加密标准的车联网仿真进行验证。仿真结果表明,相比基准的群密钥管理方案,该技术降低密钥更新的传输时延,减少车联网的加解密计算时延,并提高群密钥的保密性。