基于PUF的5G车联网V2V匿名认证与密钥协商协议

单点登录（single sign on,SSO）方案能够避免认证模块冗余带来的资源浪费、信息泄露问题,而具有匿名性的单点登录能够在保护个人隐私的情况下实现匿名认证与授权,但现有的匿名单点登录方案未考虑因用户匿名而出现的欺诈行为追责问题. 针对此问题,首先提出一个格上可追溯的匿名单点登录方案. 所提方案采用格上基于身份的密码体制缓解公钥证书管理问题,通过授权认证标签和假名实现对用户的匿名认证;然后使用强指定验证者技术实现用户服务请求的定向验证;同时引入受信任机构,通过公钥恢复出用户身份并进行追责;最后在安全模型下证明方案具有不可链接性、不可伪造性与可追溯性. 安全性与性能分析结果表明方案在PARMS II和PARMS III这2组参数下,分别运行大约75 ms和108 ms便可为用户生成可供4次服务请求的访问服务票据,并可达到230 b和292 b的量子安全强度.

     

基于SM2的车联网身份认证密钥协商协议

车联网作为物联网领域的关键技术节点,它的出现是高通信时代实现万物互联的开端。但由于车联网环境复杂,仍存在一些安全问题,而车联网中的身份认证又是关键一环。本文提出了基于SM2的车联网身份认证密钥协商协议。本方案以椭圆曲线算法SM2为基础,有效提高了认证效率,可以达到低时延;在协议基础上进行改进,使其安全性更高。安全分析结果表明,本方案在可认证性、匿名性、条件追踪、假冒攻击、重放攻击、中间人攻击方面都有一定效果。性能分析结果表明,本方案下的计算开销和通信开销都有所降低。因此,该方案在资源受限的物联网或嵌入式环境中,有着重要的理论意义与应用价值。     

基于DAA的可信双向匿名认证密钥协商协议

现有的匿名认证密钥协商协议,无法实现通信双方相互之间匿名认证,只能实现单向匿名认证,而某些应用场合往往需要实现双向匿名认证。为此,基于椭圆曲线密码学和双线性映射的DAA协议,在可信平台上设计了一个提供双向匿名认证的密钥协商协议,使通信双方能够相互验证对方具有某种成员关系,又不暴露各自的真实身份。该协议适合于计算和存储资源有限的应用场合。     

高效无线通信匿名认证密钥协商协议

针对Li-Lee协议通信开销大、计算复杂性高等缺陷,提出一种改进的高效匿名认证密钥协商协议。在保留原协议安全属性基础上,重新设计原协议中本地代理与外地代理通信会话密钥建立机制,支持会话密钥更新功能。性能分析结果表明,与Li-Lee协议相比,改进协议具有通信成本低、计算开销小等优势,更适用于无线通信应用环境。     

P2P中基于无证书的认证及密钥协商协议

目前P2P网络得到了迅猛发展,但由于其本身的结构特点使之面临很多的安全问题.网络安全极大地阻碍了P2P系统的发展.文中在比较传统公钥基础设施(PKI),基于身份的公钥密码系统(ID-PKC)和无证书公钥密码系统(CL-PKC)各自优缺点的基础上,提出了混合P2P中一种基于CL-PKC的域内和跨域双向认证和密钥协商协议,并进行了安全性分析.本方案克服了P2P网络中PKI繁琐的证书管理和ID-PKC的密钥托管等问题,提高了双向认证和密钥协商的速度,具有较高的效率,能较好地解决混合P2P网络的安全问题.     

面向车联网的多服务器架构的匿名双向认证与密钥协商协议

车联网(vehicular ad hoc networks, VANETs)是一种依据特定通信协议,实现车-X(X：车、路、行人及互联网等)之间的无线通讯和信息交换的大型网络.随着云计算的发展,越来越丰富的车联网云服务将涌现并服务于车辆.但这些服务往往由不同的服务器提供,车辆(用户)则不得不在各个服务器上注册并记住大量的用户名与密码.为了实现用户一次注册即可与多个服务器相互认证的目标,多服务器架构的认证协议已被提出并应用于众多领域,但尚未有面向车联网的相关研究.车间通信的瞬时性对认证协议提出了更高的要求,然而已有的多服务器架构的认证协议使用了复杂的双线性密码,在通信与认证开销方面无法满足车联网的要求.为此,首次提出了一个面向车联网的多服务器架构下的新型匿名双向认证与密钥协商协议,该协议采用非奇异椭圆曲线构造了简易的认证方法,降低了认证的计算复杂性.随机匿名机制能有效地保护车辆的隐私,且可与服务器进行双向认证与密钥协商.在随机预言机模型下证明了协议的安全性.性能分析表明：与最近的匿名双向认证协议相比,该协议在认证与密钥协商阶段的计算开销与通信开销分别减少了61%与62%,可更好地满足车联网对计算与通信开销的要求.     

基于MI-PUF的V2X车联网通信安全认证协议北大核心CSCD

针对目前车联万物(Vehicle-to-Everything,V2X)中车辆与路边单元(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)、车辆与车辆(Vehicle-to-Vehicle,V2V)通信的认证协议计算开销大、易受到攻击者假冒合法身份攻击的问题,文章提出一种基于索引图与索引提示符物理不可克隆函数(Map-Index Physical Unclonable Function,MI-PUF)的车联网通信安全认证协议。该协议引入PUF并利用其轻量级计算的特性降低车辆的计算开销和通信开销;借助PUF自身不可克隆的特性,解决身份假冒攻击问题;通过构建索引图以及哈希函数对PUF的输出信号进行处理,有效解决了机器学习攻击问题。在Dolve-Yao模型下使用形式化验证工具AVISPA验证该协议的安全性,实验结果表明,该协议能够为车联网的V2I及V2V通信提供基本的安全保障。     

认证密钥协商协议的研究与分析

介绍了身份认证的概念与途径,总结了认证密钥协商协议设计的基本原则;阐述了密钥协商协议中常见的攻击以及设计安全协议应该实现的目标。     

5G网络认证与密钥协商协议的形式化验证与分析

网络攻击的手段层出不穷,如中间人攻击,重放攻击, DoS攻击等,以此获取不当利益.密钥协商协议的设立是为合法用户提供正确认证入口,并拒绝攻击者的非法接入和攻击.密钥协商协议是保护移动通信提高服务质量的第一道安全防线, 5G网络密钥协商协议在实际环境中仍然存在安全隐患,其协议本身的安全特性能否满足要求仍未可知,本文提出使用基于概率模型检测的方法,通过对5G网络密钥协商协议的各协议方实体进行建模,建立离散时间马尔科夫链模型,在建模过程中考虑外界的攻击影响,引入攻击率来描述外界的影响程度,通过攻击率对5G网络密钥协商协议的研究进行定量分析,使用概率计算树逻辑对待验属性规约进行编码描述,利用概率模型检测工具PRISM进行实验.实验结果表明:在引入攻击率的5G网络密钥协商协议模型中, 5G网络密钥协商协议各协议方实体所受攻击的影响对该协议的时延性,有效性,保密性等属性规约的性能有不同程度的影响,因此,研究外界网络攻击对协议的安全性能的影响,对加强协议安全性能及其改进具有一定借鉴意义,并对5G网络密钥协商协议的安全特性的提升和保护用户的经济与信息安全具有很大的意义.     

基于双因子认证的三方密钥协商协议

针对三方密钥协议中的在线不可检测词典攻击、假冒攻击问题,基于用户身份、口令,结合单向陷门函数,提出了基于双因子认证的三方密钥协商协议。该协议具有前向安全,能抵抗在线不可检测词典攻击、假冒攻击。密钥协商过程中使用了非对称加密、单向陷门函数,有效保证了通信双方的安全性。     

无双线性对双向认证密钥协商协议

为提高公钥密码体制下身份认证协议的性能,将杂凑函数结合到认证过程中,提出一种高性能的交互认证密钥协商协议.协议设计认证双方通过两次信息交换即可实现双向认证,显著降低通信代价.协议的运算复杂度与传统公钥密码体制下身份认证协议相当.通过针对已知攻击形式化推演的方法和数学推导证明了协议能抵御拒绝服务攻击、内部攻击在内的各种已知攻击.协议还设计了登录认证成功后的一次性对称会话密钥协商机制.     

基于无证书密钥协商的Kerberos改进协议

Kerberos认证协议容易遭受口令攻击和重放攻击,且需要2次双线性对运算、2次指数运算和1次椭圆曲线上的点乘运算,计算量大。为此,利用高效的无证书密钥协商对Kerberos协议进行改进。用户与认证服务器之间通过使用无证书签密技术抵抗伪造攻击。分析结果证明,改进协议符合密钥协商的6个基本安全要求,满足已知密钥安全性、完美前向安全性、抗未知密钥共享安全性、密钥不可控性、已知会话临时信息安全性,能抵抗口令攻击、重放攻击、中间人攻击及密钥泄漏伪装攻击,并且仅需3次点乘运算,具有较高的效率。     

多服务器架构下认证与密钥协商协议

随着网络应用的广泛发展,网络中服务器的体系结构通常由许多不同的服务器组成.多服务器架构下的认证与密钥协商协议是实现远程用户认证的关键.单次注册是多服务架构下的认证与密钥协商协议的最重要特性,而采用动态的身份进行登录认证能有效地保护隐私.Chuang等人结合智能卡和生物特征,提出了一种基于可信计算的匿名可认证密钥协商协议,并指出其协议适用于多服务器环境同时能满足其必需的安全需求.分析指出Chuang等人的协议并不能实现用户的匿名性,同时还容易遭到服务器假冒攻击和智能卡丢失攻击.为了弥补这些安全缺陷,设计每个应用服务器选用不同的秘密参数,提出了一种改进方案.通过对敌手可能的攻击行为分析,证明了改进方案能有效防范服务器假冒攻击、智能卡丢失攻击、窃听攻击、重放攻击等安全威胁,同时改进协议保持着运算简单的特性.     

一种基于公钥体制的双向认证及密钥协商方案

该文首先分析了目前常用的几种成熟的身份认证方案各自的优缺点,然后以公钥体制和挑战/应答认证机制为基础,设计了一种新的身份认证方案。该方案将静态口令机制和动态口令机制相结合,不仅能确保用户的身份安全,实现通信双方的相互认证,而且在认证同时能够完成双方会话密钥的协商。最后,文章对方案的安全性和有效性进行了分析。     

基于跨域认证与密钥协商的协议模型

为解决跨域认证与密钥协商中存在的重复计算问题,提出一种基于跨域认证与密钥协商的协议模型。利用公钥加密算法,将跨域认证与密钥协商2种常用协议有机结合,以较少的计算资源、存储资源和网络带宽,在单一的协议内同时实现跨域认证和密钥协商的过程。理论分析和性能比较结果表明,该协议能够提供保密性、鉴别机制、完整性和不可抵赖性等安全保证,且具有较高的处理效率。     

基于区块链的V2G匿名身份认证方案

车辆到电网（V2G）能源交易系统中的通信实体由于缺乏身份验证和匿名保护,导致电动汽车（EV）与充电站、数据中心等V2G通信实体之间存在安全与隐私风险。建立基于区块链的能源交易系统模型,使用区块链的分布式账本执行能源交易,利用椭圆曲线数字签名算法和单向哈希函数进行身份验证。设计匿名的身份认证方案,实现EV、充电站和数据中心之间的隐私保护和相互认证,同时最小化EV的通信开销和计算开销。性能分析结果表明,该方案可有效抵御假冒、重放、窃听等攻击,并且相比现有方案在身份认证过程中EV约平均降低了25%的通信成本和33%的计算时间。     

基于RRAM PUF的轻量级RFID认证协议

针对当前轻量级的射频识别（RFID）加密方案信息防护手段有限的问题,结合由阻变存储器（RRAM）构成的物理不可克隆函数（PUF）,提出了一种新型的轻量级RFID双向认证协议。利用多级响应加密机制实现阅读器与标签之间的安全认证处理。结合RRAM PUF模型,采用了特殊的纠错处理方法提高PUF响应的可靠性并阻止了信息泄露。此外添加了密钥更新机制和异常攻击标识,抵御了追踪攻击和去同步攻击等威胁。经仿真、分析和对比结果表明,该协议可以有效抵抗多种攻击手段,具有较高的安全性和较低的计算成本。