基于攻击者行为能力的SVO协议分析

SVO原逻辑不适用于证明基于证书的认证与密钥交换协议安全性问题。为此,提出2个SVO逻辑相关公理,对证书真实性与会话密钥安全性进行判断及验证,并结合Dolev-Yao安全模型,从攻击者行为能力的角度评估密码协议的安全性。经分析证明Mangipudi协议未能提供前向安全且存在假冒攻击的安全缺陷,因此给出一个在Dolev-Yao安全模型下可证明安全的解决方案。     

IKE2协议的形式化分析

现有的IPSec密钥交换标准存在着若干安全漏洞,为了解决相关的安全及应用问题,IETF提出了IKE2协议.应用SVO逻辑对IKE2协议进行了形式化分析,证明了IKE2协议的密钥交换和认证安全性.对IKE2协议的分析也证明了SVO逻辑可用于分析基于Diffie-Hellman交换的复杂安全协议.     

基于身份的认证密钥协商协议的改进

针对已有的基于身份的认证密钥协商协议存在的安全问题,提出一种改进的基于身份的认证密钥协商协议。该协议采用双线性对运算方法,用户双方的临时和长期私钥结合进行最终会话密钥的计算,解决了原协议中存在的PKG前向安全性问题、单一依赖临时或长期私钥而存在的问题和已知临时会话密钥泄漏攻击的问题。在保证改进协议正确基础上,对协议的安全属性及协议性能进行了分析。采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,验证了改进协议的认证性和安全性。结果表明,改进的协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全性要求,与已有基于身份的认证密钥协商协议相比具有更好的安全属性及计算效率。     

基于扩展SVO逻辑的身份认证协议在军事通信中的应用

军事通信中,移动终端的身份认证是一个重要的问题,为了降低通信中移动端的计算量,移动设备的身份认证协议采用哈希函数代替签名机制进行身份认证.而形式化分析的SVO逻辑方法没有适用于哈希函数进行身份认证的逻辑语法,本文采用扩展SVO逻辑方法,实现一个基于扩展SVO逻辑方法的移动通信中可相互认证的实体认证协议,协议经过验证证明有较好的可适用性.     

非否认协议中认证保密性的设计与形式化分析

探讨了非否认协议的保密性认证目标,用攻击的方法验证了A(0)协议在认证保密性方面的不足;对其消息格式和会话密钥建立后确认方式做了修改,提出了NA(0)协议;进一步运用SVO逻辑对NA(0)协议进行了形式化的分析,验证了NA(0)协议满足主体身份的认证性和会话密钥的保密性.     

基于改进语义SVO逻辑的二维认证协议分析

一种基于二维几何距离的实体认证协议无需在非安全信道当中传送密钥,使得认证的过程更加安全与便捷,然而该协议的正确性与安全性并未得到严格论证。考虑该实体认证协议的特点,采用改进语义的SVO逻辑对其进行合理性描述,并对其运行过程进行形式化的具体分析,发现该协议在认证过程中存在着双方认证不确定的缺陷。针对此缺陷提出了一种修正方案,以确保认证协议的正确性,并且通过改进语义SVO逻辑的形式化分析证明了该改进认证协议的安全性。     

普适计算中的跨域认证与密钥建立协议

当服务使用者与提供者位于不同注册域时需要跨域认证,认证成功的实体需要建立一个会话密钥保证后续通信安全。针对该问题,提出一种跨域认证与密钥建立协议,借助各实体的注册服务器完成双向认证,结合签密法建立新的会话密钥。经典SVO逻辑证明,该协议能保证密钥的公平性和隐密性,且能抵抗各种安全攻击。     

基于双线性对的WSN密钥协商和认证协议

无线传感器网络(WSN)节点在电源、计算能力和内存容量等方面存在局限性,且面临的安全威胁更复杂。为此,提出一种适用于类LEACH路由的WSN密钥协商和认证协议。通过引入当前轮数,实现节点间的双向身份认证,以抵御选择性转发、Sybil和Hello泛洪等常见攻击。利用ID和双线性对原理生成节点间的动态会话密钥,从而减少节点间的交互步骤,降低能耗。SVO逻辑推理和性能分析结果表明,该协议同时满足安全性要求和WSN的特殊应用要求。     

基于散列函数的消息认证分析

基于网络通信中对消息认证的需求,介绍了散列函数的基本概念及构造方法,讨论了其用于消息认证中必须满足的特性,分析了散列函数在消息认证中的使用方式.生日攻击是通用的碰撞攻击方法,它可用于攻击任何类型的散列函数.为了增强散列函数的抗碰撞能力,探讨了生日攻击的碰撞阈值和攻击步骤.最后提出了安全散列函数设计时宜采用迭代和压缩型结构,该算法的核心技术是设计无碰撞的压缩函数并重复使用,从而可增大攻击者的攻击难度.     

针对中间人攻击的IKEv2形式化分析与改进

基于BSW逻辑对互联网密钥交换协议（IKEv2）进行了形式化分析,证明协议在预共享密钥认证方式下存在中间人攻击,提出一个改进方案,并利用扩展的BSW逻辑分析了改进后的协议能够抵御中间人攻击,且能够满足协议的认证性、秘密性和完整性。     

SaaS模式下新型认证方案的设计与分析

针对软件即服务(SaaS)应用系统下认证协议的应用及安全性问题,提出一种新型认证方案。通过加密用户口令,将散列结果传输到网络上,只有服务器私钥才能解密,从而实现客户端及服务器双向认证一次性口令技术,提高认证系统的安全性。采用SVO逻辑对该协议进行形式化分析,结果验证了其安全性。     

基于AES与NTRU的RFID安全认证协议

对现有的RFID认证协议进行了安全性与算法复杂度分析,提出了一种基于高级加密标准AES与公钥体制NTRU的RFID安全认证协议。该协议可抵抗重传、窃听、篡改、跟踪等多种攻击手段,实现了双向认证与密钥更新,适合安全性能要求高、电子标签用户数多的RFID应用场合。分析了此协议的安全性及算法可行性,并利用BAN逻辑对其安全性进行了证明。     

无双线性对无证书两方跨域认证密钥协商协议

针对双线性对运算复杂度较高,计算开销较大,提出了新的无双线性对无证书的两方跨域认证密钥协商协议。该协议解决了传统的基于身份的密码体制中固有的密钥托管问题,实现了跨域通信双方的身份验证,采用无双线性对运算,极大地降低了计算开销。在保证协议正确性的基础上,采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,并验证了协议的认证性和安全性。与其他跨域两方认证密钥协商协议性能相比,该协议达到应具备的安全性的同时,其效率更优。     

UC安全的双向口令认证密钥协商协议

针对多数口令密钥协商(PAKE)协议不具备双向认证功能的问题,基于通用可组合(UC)模型,提出一种UC安全的双向口令认证密钥协商(MPAKE)协议。定义具有双向认证功能的PAKE协议理想函数,描述实体之间的双向认证关系,并利用联合状态UC模型构造实现该理想函数的协议,使协议实体之间可以使用共享参数。该协议基于口令实现了双向认证,并能够协商出会话密钥。通过构造仿真器及其执行的操作分析MPAKE的不可区分性,从而证明该协议是UC安全的,并且结构简单,可保证在任意多方环境中并行运行时的安全。     

电子商务支付协议认证性的SVO逻辑验证

与证伪法（如模型检测）相比,采用证真法（如定理证明和逻辑推理）能验证协议在任意会话中的正确性,但分析难度较高,验证过程较为复杂。使用SVO逻辑方法,以Netbill微支付协议为例,对电子商务支付协议的认证性进行形式化分析。扩展了SVO逻辑的公理集;在不影响Netbill协议安全性的前提下,为其建立了简化模型;针对协议特点,修正和补充了其验证目标;给出了比之前更合理的协议假设,展示了具体的推理过程,分析了验证结果。结果表明,Netbill协议基本满足认证性。最后对相关研究工作进行了比较。     

MIP6家乡代理切换中的重认证问题研究

针对家乡代理切换中的认证问题,提出一种基于共享密钥的IKEv2重认证方案。在移动终端切换到新的家乡代理前,为双方分发重认证密钥,移动终端与新的家乡代理使用重认证密钥完成认证过程。采用BAN逻辑对密钥分发的安全性进行证明,并比较该协议的性能。分析结果表明,该协议比同类协议更高效。     

适应受限环境的认证协议及其SVO逻辑分析

针对认证协议在受限通信网络环境中的应用和安全问题,提出一种基于椭圆曲线密码技术的认证协议,使用对称密码为协议中的交互信息提供机密性,在协议最后生成参与者共享的会话密钥。采用扩展的SVO逻辑对推荐协议进行形式化分析,结果证明该协议的安全性符合要求。     

轻量级移动RFID认证协议研究设计

为解决移动射频识别（Mobile RFID）系统中信息通过无线信道传输所引发的安全与隐私问题,提出一种基于伪随机函数的轻量级移动RFID认证协议,实现后台服务器、阅读器与标签之间的双向认证。该协议中的运算主要集中在后台服务器和阅读器,可以有效地控制标签成本。安全性分析表明,该协议可以有效抵抗位置追踪、假冒、重放和同步化等攻击,并通过GNY逻辑进行了安全性证明。      

一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议

在分析现有一些RFID认证协议的基础上,采用流密码加密和密钥动态更新的方法设计了一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议。对该协议的安全性和性能进行了分析,结果表明协议能够有效防止拒绝服务攻击、隐私攻击、窃听攻击、重传攻击,同时解决了RFID的隐私问题。     

New robust biometrics-based mutual authentication scheme with key agreement using elliptic curve cryptography

In this work, we demonstrate that Chaudhry et al.’s recent biometrics-based three factor authentication scheme is vulnerable to the denial of service attack, and it also fails to provide perfect forward secrecy because it only uses the lightweight symmetric key primitives to ensure security. To enhance the information security, this article presents a new robust biometrics-based mutual authentication scheme using elliptic curve cryptography for client-server architecture based applications in mobile environment. The proposed scheme supports session key agreement and flawless mutual authentication of participants, which is proved under the BAN logic. Moreover, the proposed scheme provides prefect security attributes and resists all known attacks, and it has perfect performance in communication cost. Thereby, the proposed scheme is more suitable for client-server architecture based applications.