基于辫群的密钥交换协议算法的分析与实现

辫群中某些特定的字问题和共轭问题是不可解的,鉴于这种特性,利用辫群的思想可以构造出在电子商务中实现数据加密的算法.密钥交换协议能够在两人或多人之间通过一个协议取得密钥并用于进一步的数据加密,在实际的密码世界中密钥交换是很重要的一个环节.文中分析了基于辫群的Anshel-Anshel-Goldfeld密钥交换协议算法的实现过程和安全性.基于辫群的密钥交换协议,能够很好地解决数据加密中密钥在发送者和接收者之间的交付难题,必将会有广阔的应用前景.     

基于数据生成和辫群的公钥密码体制

文章根据灰色数据生成算法和辫群的性质,提出了通讯双方基于识别码的密钥交换协议和加密通讯机制。首先,在灰色数据生成和辫群概念的基础上,通过对识别码应用灰色数据生成算法得到了通讯双方的通讯密钥;同时,利用辫群乘积的性质,给出了基于识别码生成的密钥交换协议,并且对其可行性进行了证明;最后,给出了基于识别码生成的加密通讯机制。     

基于辫群的密钥交换协议的实现及分析

在密码学家们的共同努力下,利用组合群论的理论已经提出多个公钥密码体制和密钥交换协议。辫群在组合群论应用于密码学中扮演了重要的角色．Miller定理是构造基于不可解的共轭问题建立公钥加密体制的理论基础。基于辫群的密钥交换协议,能够较好地处理数据密钥在发送方和接收法之间的交付难题,是众多学者致力研究方向,必将有着很广阔的应用前景。     

基于Linux的数据安全传输的研究

本文以Linux作为平台的操作系统,在应用层开发系统的软件平台.采用不同的传输方式,对于文件数据采用数据包捕获加密的方式,对于图像数据采用存储转发的传输方式,有效地提高了网络传输效率.研究并设计了一套基于数字证书和数字签名技术的身份认证协议和密钥交换协议.能够有效地防止中间人的窃取和篡改,提高了身份认证的可靠性和密钥交换的安全性;利用OpenSSL标准库函数实现系统的数据加密模块,实现对称加密、非对称加密以及信息摘要的常用算法.     

一种认证群密钥传输协议的安全分析与改进

Yuan等人提出的基于秘密共享的认证群密钥传输协议(Applied MathematicsInformation Sciences,2013,No.5)存在用户信息易被反复利用、随机序列易被篡改等问题,通过拦截、修改用户与密钥生成中心(KGC)之间的传输数据,可成功进行中间人攻击。为此,利用RSA算法、Shamir(t,n)秘密共享和对称加密思想提出一个改进协议,对用户选取的随机数进行加密,并增加KGC对随机数的验证步骤,同时将对称加密引入到会话密钥认证过程中,实现保密传输与认证。安全性分析结果表明,改进协议能够增强群密钥的机密性和认证性,有效抵抗中间人攻击,同时保证了所有群成员共享密钥对的安全。     

辫群在密码学上的应用

本文介绍了辫群的一些基本知识和辫群在密码学上的应用,主要包括基于辫群上的数字签名、密钥交换协议、识别方案和群签名等。     

基于位置密钥交换的UC安全模型

基于位置密码学的目标是将参与方的物理位置信息作为唯一的凭证来实现某些密码学任务,如基于位置的加密.可证安全的基于位置密钥交换协议应满足对于任意位置的证明者,在基于位置密钥交换协议后,证明者和验证者之间能够协商一个共享密钥.并且,对于任意多个共谋敌手而言,该共享密钥与随机数是不可区分的.研究了基于位置密码学中密钥交换的可证明安全问题.在通用可组合安全框架下,提出了基于位置密钥交换的可证安全模型.根据基于位置密钥交换协议的需求,设计了基于位置密钥交换的理想函数.对于任意多个共谋敌手而言,该理想函数生成的共享密钥与随机数是不可区分的.同时,作为基于位置密码学的一种前提假设,设计了有界检索模型(bounded retrieval model,BRM)的理想函数.此外,以1-维空间的基于位置密钥交换为例,证明了该协议在BRM模型下能够实现基于位置密钥交换的理想函数.     

基于椭圆曲线的加密密钥交换协议

加密密钥交换协议(EKE)的目的是利用安全性低的口令协商安全性高的密钥,进而利用密钥对以后的通信进行加密或身份认证,从而实现安全通信.基于验证元的EKE是针对服务器泄露攻击问题提出的.本文基于椭圆曲线密码系统的特点,给出了一个基于验证元的3EKE,该协议中,服务器通过口令实现对用户的认证;协议能够抵抗服务器泄露等攻击,...     

一种基于PUF的两方认证与会话密钥交换协议

提出了一个轻量级的两方认证及会话密钥交换协议,在一个拥有PUF实体的密码设备（Device）与服务器（Server）之间进行安全认证并建立共享会话密钥。协议采用了模糊提取器来进行认证和密钥提取,同时使用伪随机函数和异或加密来进行消息认证和通信数据加密,有效降低了执行开销。协议中Server只需要获取并存储Device中PUF的一条激励-响应信息,用于后续的密钥更新与交换,避免了因采集大量的激励-响应信息而带来的存储资源的消耗和数据泄露隐患。分析表明提出的协议实现了双向认证和可靠的密钥交换,能够抵抗窃听攻击、篡改攻击、中间人攻击、DOS攻击、建模攻击、物理探测攻击等各种攻击技术。     

格上具有完全前向安全的0轮往返时间密钥交换协议

0-RTT密钥交换协议允许客户端在零往返时间发送加密保护的有效载荷和第一条密钥交换协议消息,具有非交互、可离线等优点。为了降低密钥交换往返时间,基于穿透加密思想提出一种格上0-RTT密钥交换协议。首先利用一次性签名算法和分级身份基密钥封装机制构造可穿透前向保密密钥封装方案,然后使用可穿透前向保密密钥封装方案设计0-RTT密钥交换协议。协议只需客户端对服务器进行单向认证,并且能够有效抵抗量子攻击和重放攻击。与同类协议相比,所提协议具有可穿透的完全前向安全,减少了通信轮数,提高了通信效率。     

辫子群上新的难解问题及其密码学应用研究

利用Shor,Boneh和Lipton等的量子算法不仅可以在多项式时间内分解大整数,还可以有效解决离散对数和椭圆曲线上的离散对数问题,传统的基于这三类难解问题的公钥密码系统在量子计算机时代将变得不再安全．辫子群是一类较适合构造抵抗量子密码分析的计算平台,但目前基于辫子群的公钥密码系统所凭借的难解问题都得到了一定程度的解决．两类新的难解问题是根据P次方根问题的难解性和线性表示攻击提出的．在此基础上构造了一个新的密钥协商协议,分析了协议的安全性,给出了参数选择建议和理由．新的密钥协商协议可以抵抗目前已知的各种攻击．     

辫群上密钥协商协议的改进与安全性分析

对辫群上密钥协商协议进行安全性分析,指出该协议无法抵抗中间人攻击,在密钥协商协议基础上,提出一种改进的密钥协商协议。该协议在密钥协商的过程中,采用辫群上的数字签名进行认证,有效防止中间人攻击和重放反射攻击。分析结果验证了该协议的安 全性。     

一种改进的辫子群上的密钥协商协议

由Shor,Boneh和Liptonon等人发现的、可在量子多项式时间内解决大整数分解、离散对数和椭圆曲线上的离散对数问题的量子算法使得当前以这些“难解”问题为基础的传统公钥密码体制受到挑战。辫子群是一种新兴的适用于量子计算机时代的公钥密码平台,但是目前基于辫子群的密钥协商协议AAG、AAFG和BDH等都有不同程度的安全弱点。本文利用随机化辫子和非共轭变换技术,在AAG和AAFG密钥协商协议的基础上,提出了一种改进的辫子群上的密钥协商协议,用于在非保密信道上安全协商共享密钥。该协议可以抵抗目前已知的长度攻击、线性表示攻击和各种基于共轭搜索方法的攻击。     

基于Clifford半群上共轭搜索问题的密钥建立协议

本文采用更广泛的半群作为平台,推广了Iris Anshel等提出的代数密钥建立协议模型。在定义了Clifford半群上的多重同时共轭搜索问题（MSCSP）后,给出了基于此问题的密钥建立协议。在理论上证明了若Clifford半群上的多重同时共轭搜索问题（MSCSP）是困难的,那么可以利用MSCSP来构造密钥建立协议。从而说明利用半群作为平台构建密钥建立协议是可能的。本文也提供了一种新的利用辫群的思路,即考虑利用辫群上的强半格（许多辨群按照一定规则形成的无交并）构成的Clifford半群来构建密码协议,以弥补单个辫群可能存在的安全缺陷。     

辫子群混合加密下的按需装配Agent系统

量子计算机技术的进步,使传统公钥密码系统受到了巨大的威胁,特别对基于传统公钥加密的应用系统带来不可估量的损失。与此同时,辫子群公钥密码算法的提出,有效地防止了量子技术对公钥密码的破译而且可以抵抗已知的各种攻击。在研究辫子群密码算法和传统公钥算法、按需装配Agent的概念和系统模型特点的基础上,提出了一种辫子群混合加密方法并有效地应用到按需装配Agent的系统中,从而大大提高了Agent系统的安全性。     

一种基于USB Key的双因子身份认证与密钥交换协议

传统的USB Key只能存储数据而无法进行复杂的加／解密运算,导致基于USB Key的认证协议存在诸多不足。本文针对含智能卡芯片的USB Key可进行加／解密运算和生成随机密钥的特点,提出了一种基于USB Key的双因子身份认证与密钥交换协议DKAKEP。该协议综合运用伪随机数验证、一次性会话密钥、AES加密算法、安全哈希算法等技术,除了可提供安全快速的身份认证与密钥交换,还具有快速更改密钥、支持多种哈希算法和无需时间同步机制的特点。 多种协议攻击,具有较强的实用性、安全性和可靠性。     

辫群上的扭结共轭搜索问题和密码体制研究

通过分析辫群的相关性质及群上的判定问题,结合扭结共轭问题、子群成员判断问题及根搜索问题,提出一种辫群上的公钥加密协议和签名协议,对两者的安全性进行分析,证明敌手无法从公钥中恢复密钥,因此协议可以抵抗长度攻击、惟密钥攻击、一般选择消息攻击、定向选择消息攻击和适应性选择消息攻击。     

一种主机安全服务包的设计及实现

提出了能在主机上提供本地网络安全保护功能的主机安全服务包，如数据密码保护、网络结点认证、IPSec协议封装、IKE密钥协商、流机制下加密模块的实时化应用等。描述了该安全服务包的设计思想，并对其基于网络协议垫片嵌入方式的实现方式进行了研究。     

一种辫群上代理签名方案

辫群是构造对抗量子攻击的公钥密码系统的新平台,代理签名是原始签名者将他的签名权委托给代理签名者的一种签名体制,代理签名者代表原始签名者进行签名。提出了一种基于辫群上求根问题的代理签名方案,随后对协议的正确性、安全性、参数选择和效率进行分析,给出了随机预言机模型下的安全性证明。新的代理签名方案可以抵抗各种已知攻击。