对一个认证密钥协商协议的分析与改进

认证密钥协商协议是一种重要的安全协议,然而设计安全的此类协议却是十分困难的。本文分析了陈铁明等人于2008年提出的一个认证密钥协商协议,指出该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击。首先给出了具体攻击方法,然后在原有协议的基础上提出了一个新的改进协议,最后对改进协议的安全性质进行了分析。分析表明,改进协议满足较高的安全性,提供了已知密钥安全、完善前向安全、抗密钥泄露伪装攻击、未知密钥共享以及无密钥控制等安全属性,并且改进协议在计算效率和安全性方面取得了较好平衡,更加适合实际网络通信需要。     

基于身份的认证密钥协商协议密码分析

认证密钥协商协议是一种重要的密码学原语。该文分析一种基于身份的认证密钥协商协议,并在Bellare-Rogaway-93模型下进行安全证明。在允许攻击者进行Reveal询问时,指出该协议的不安全性。研究结果发现,该协议不能抵抗密钥泄露伪装攻击。     

通用可组合安全的WLAN密钥交换协议*

安全性是WLAN应用的核心问题,IEEE 802.11i定义了WLAN安全基础框架,其中,四次握手协议4-WAY实现会话密钥交换与更新。分析表明4-WAY易遭受拒绝服务攻击,提出了一种改进会话密钥协商协议3-WAY, 分析表明该协议具有更好的消息认证和完整性保护,以及高效性。采用通用可组合安全模型对3-WAY进行分析,证明该协议能够实现密钥交换理想函数,具有通用可组合安全性。该协议具有广泛适用性。     

一种无线认证密钥协商协议

提出一种新的无线局域网认证密钥协商协议,可以提供双方相互认证及密钥确认。该协议在密钥设置上基于挑战响应协议和KAS方案,在密钥预分配上基于Diffie—Hellman协议,可以提供完美前向安全性,抵抗被动攻击、字典攻击、中间人攻击、假冒攻击等。并对协议的计算代价和通信代价进行分析。     

一种强安全性的多密钥交换协议

当前的两方多密钥交换协议都不能抵抗临时密钥泄露攻击.针对该问题,基于双线性对提出一种新的两方认证密钥交换协议.协议中参与会话的2个用户通过一次会话可以生成4个不同的会话密钥.分析结果表明,该协议可以抵抗临时密钥泄露攻击,与已有同类协议相比,具有更强的安全性,能实现双向认证功能.     

一种认证密钥协商协议的安全分析及改进

针对用于移动通信的可证安全的双向认证密钥协商协议MAKAP给出了一种有效攻击,指出该协议存在安全缺陷,它不能抵抗未知密钥共享攻击.分析了这些安全缺陷产生的原因,并给出了一种改进的协议MAKAP-I.改进后的MAKAP-I协议不但是可证安全的,而且无论从计算开销、通信开销、存储开销以及实现成本等方面,都比原MAKAP协议更高效、更实用.     

改进的基于身份认证密钥协商协议*

对标准模型下可证安全的基于身份认证密钥协商协议进行安全分析,指出由于传送消息存在冗余,协议不能抵御伪装攻击。为解决上述安全漏洞,提出一个改进的基于身份认证密钥协商协议,并在标准模型下分析其安全性。结果表明,新协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全要求。     

认证群密钥协商协议编译器的分析与改进

认证群密钥协商协议能为群用户产生一个共享的会话密钥,使群用户在公共数据网络中进行安全通信。该文分析证明Abdalla等人的密钥协商协议不能抵抗假冒攻击：某用户的左右邻居在获得与该用户运行群密钥交换协议副本后,可以假冒该用户与其他群成员运行该协议,产生一个新的共享会话密钥,且不会被群中其他成员发现。并针对该协议编译器的缺点进行改进。     

一种新的双方认证密钥协商协议的安全性分析

2010年,Mohammad等人提出了一种新的双方认证密钥协商协议(MOHAMMAD Z, CHEN Y, HSU C, et al. Cryptanalysis and enhancement of two-pass authenticated key agreement with key confirmation protocols. IETE Technical Review, 2010,27(3):252-65)。新协议以较高的运算效率实现了参与者双方的身份认证和密钥协商。对该协议的单轮版本进行了安全性分析,通过模拟协议中某些信息丢失后协议双方的通信过程,发现如果协议中的一些秘密信息丢失,敌手可以发起信息泄露伪装攻击、密钥泄露伪装攻击和一般定义下的伪装攻击,也无法抵抗中间人攻击。这些攻击都可以使得敌手冒充合法参与者发起或回应会话。     

一种安全增强型无线认证与密钥协商协议

针对当前3G网络身份认证与密钥协商方案存在扩展性差、用户身份信息易泄露的问题,提出一种基于无线公钥体制的安全增强型无线认证与密钥协商协议,实现实体间的双向身份认证,保护空中接口及有线通信链路,防止用户和接入网络身份标识泄露。该方案支持数字签名,可提供不可否认性业务。形式化方法验证分析表明,该协议能够满足安全需求。     

一种基于身份的密钥协商协议安全分析与改进

认证密钥协商是保证参与者后续通信安全的一种重要机制。2007年,J.Oh等人提出了一种新的利用椭圆曲线密码体制的基于身份的认证密钥协商协议,该协议最大的特点是可以通过一次会话密钥协商过程生成两个会话密钥。但研究发现,该协议不能抵抗基本的冒充攻击和密钥泄露冒充攻击,详细地描述了这两个安全弱点后提出了一种新的改进方法,并分析了新协议的安全性。     

基于公钥体制的3GPP认证与密钥协商协议

对比了第三代移动通信系统中的认证与密钥协商协议,分析了第三代合作伙伴计划(3GPP)最新发布的系统架构演进(SAE) Re1ease 8标准的认证与密钥协商协议,指出了协议中存在的几个安全缺陷。针对协议的安全缺陷,结合公钥密码体制提出一种改进的3GPP SAE认证与密钥协商协议。改进协议利用公钥加密机制保护用户身份信息和网络域的用户认证向量,采用动态随机数方式生成本地认证中需要的密钥。对改进协议进行安全和效率分析的结果表明,该协议可以有效解决上述安全缺陷,能以较少的资源开销获取安全性能的提升。     

基于事件逻辑的无线Mesh网络认证协议安全性证明

无线Mesh网络是一种结合无线局域网和移动自组织网络的新型多跳网络,无线网络的开放性和资源受限性使得无线网络容易遭受重放、伪装等攻击。事件逻辑是一种描述并发与分布式系统中状态迁移和算法的形式化方法,可用于证明网络协议的安全性。以事件逻辑为基础提出一系列性质,其中包含多组合信息交互、不叠加、事件匹配、去重复、去未来,以降低协议分析过程中的冗余度以及复杂度,提高协议分析效率。对无线Mesh网络客户端双向认证协议进行分析,证明该协议能够抵抗中间人发起的重放攻击,无线Mesh客户端双向认证协议是安全的。此理论适用于类似复杂无线网络协议形式化分析。     

基于事件逻辑的改进Needham-Schroeder协议安全性证明

安全协议是现代网络安全的基础,密码协议的安全性证明是一个挑战性的问题。事件逻辑是一种描述分布式系统中状态迁移的形式化方法,用于刻画安全协议的形式化描述,是定理证明的基础。用事件序语言、事件类和一个表示随机数、密钥、签名和密文的原子类,给出身份认证协议可以被形式化定义和强认证性证明理论。利用该理论对增加时间戳的Needham-Schroeder协议安全性进行证明,证明改进的Needham-Schroeder协议是安全的。此理论适用于类似复杂协议形式化分析与验证。     

基于混沌映射的多因子认证密钥协商协议

在开放的网络环境中,身份认证是确保信息安全的一种重要手段。针对Li等（LI X,WU F,KHAN M K,et al.A secure chaotic map-based remote authentication scheme for telecare medicine information systems.Future Generation Computer Systems,2017,84：149-159.）提出的身份认证协议,指出其容易遭受用户冒充攻击、拒绝服务攻击等缺陷,并提出一个新的多因子认证协议来修复以上安全漏洞。该协议使用了扩展混沌映射,采用动态身份保护用户匿名性,并利用三次握手技术实现异步认证。安全性分析结果表明,所提协议可以抵抗冒充攻击、拒绝服务攻击,能够保护用户匿名性和身份唯一性。     

基于动态密钥的移动RFID安全认证协议

针对现有RFID安全认证协议可移动性差,以及现有协议密钥更新失败导致的跟踪、数据不同步问题,提出了一种基于动态密钥的移动RFID安全认证协议。采用随机数来动态选取认证密钥,既保证了密钥新鲜性,又避免跟踪与数据不同步问题,并且在服务器上对阅读器进行一个预处理操作,有效地阻止了外部非法阅读器对服务器发起的假冒攻击和拒绝服务攻击。分析了协议的性能和安全性,分析结果表明该协议达到了安全性要求且移动性强,计算复杂度低,适用于大规模移动RFID系统。     

基于PKI机制优化的无线网络认证协议

为了提高无线网络环境中PKI认证的效率,引入可信证书验证代理(TCVP)和证书有效性凭据(CVT)等概念,对PKI认证机制进行了优化,并在此基础上设计了无线认证协议.该协议中,TCVP基于PKI机制对无线网络节点(WN)进行身份认证并为其签发CVT.WN仅需出示CVT即可证明其身份.该协议不但避免了在移动无线终端中执行公钥证书的在线验证操作,还减少了认证协议的消息数.与SSL和WTLS的对比分析结果表明,该协议的传输开销和计算开销更小.     

一种基于不可复制功能的RFID认证协议的安全性分析

基于不可复制功能(PUF)的射频识别(RFID)认证协议是近年来的研究热点。2011年,Bassil等在ITST国际会议上提出了一种新的基于PUF的RFID认证协议(BASSIL R, EL-BEAINO W, KAYSSI A, et al. A PUF-based ultra-lightweight mutual-authentication RFID protocol [C]// 2011 International Conference on Internet Technology and Secured Transactions. Piscataway: IEEE, 2011: 495-499)。分析了该认证协议的安全性,通过假设敌手参与协议,指出其不能抵抗密钥泄露攻击、跟踪攻击,也不能抵抗阅读器冒充攻击以及同步破坏攻击;同时描述了这些攻击的细节,并给出了它们的成功概率和计算复杂度。     

基于口令的客户端/服务器认证协议

身份认证是建立客户端和服务器之间安全会话的前提条件。Kim和Chung提出了一种双方的双向认证方案,其以较小的计算量得到了学者们的关注。但经分析发现,该方案并不安全：无法抵抗离线口令猜测攻击和无限次在线口令猜测攻击,也不能防止服务器伪装攻击。为了解决这些安全隐患,利用非对称Rabin密码体制提出了一种改进的方案,并基于BAN逻辑对方案的正确性进行了严格验证。最后还分析了新方案的安全性和性能。