基于SM2的标识认证密钥交换协议

会话密钥(Session Secret Key,SSK)可在远程实现各方之间的安全通信,在实际的开放网络部署中具有重要地位。传统SSK主要是基于公钥基础设施的认证密钥交换(Authenticated Key Exchange,AKE)协议构建的,因涉及证书的颁发、更新、撤销等繁琐操作,面临昂贵的计算、通信和存储开销。虽然基于标识(Identity,ID)的AKE (ID-AKE)协议可解决这个问题,但目前的大部分ID-AKE协议均基于国外密码算法设计,尚未见基于国产商用密码算法的ID-AKE协议在国内外刊物上正式发表,不符合我国密码核心技术自主可控的要求。SM2认证密钥交换(Authenticated Key Exchange From SM2,SM2-AKE)协议因具有高安全和高效率的特性,在商用密码中得到广泛应用。但证书管理开销问题仍未被解决,这将极大限制了SM2-AKE协议的应用与推广。文章于标识密码(Identity-based Cryptography,IBC)体系下采用类Schnorr签名密钥生成方法,基于SM2设计了一种标识认证密钥交换(SM2-ID-AKE)协议,并在CDH安全假设和随机谕言模型下证明了该协议的安全性。最后的理论分析和仿真实验结果表明,与现有的ID-AKE协议相比,文章协议至少节省66.67%的通信带宽和34.05%的计算开销,有效降低和减轻了系统的代价和负担,更能够适应网络通讯部署等领域下不同用户的安全通信服务需求。     

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。     

移动通信系统中的认证与密钥协商协议

提出了一种新的身份认证与密钥协商协议,该协议可以实现通信双方的相互认证,并通过协商产生安全的会话密钥。协议将对称密码体制和非对称密码体制有机地结合起来,非对称密码体制采用密钥比特少且安全性高的椭圆曲线密码体制。经过性能分析,该协议安全、有效,比较适合在移动通信系统中使用。     

一个基于身份的密钥隔离认证密钥协商协议

鉴于目前已有的基于身份的认证密钥协商协议都未考虑后向安全性,结合密钥进化的思想,利用椭圆曲线加法群提出了一个基于身份的密钥隔离认证密钥协商协议.协议去除了双线性对运算,效率比基于双线性对构造的基于身份的协议有较大提高;协议不仅满足目前已知的所有针对认证密钥协商协议的安全性要求,而且还满足后向安全性.     

一种基于身份的可认证群组密钥协商方案

提出了一种基于身份的可认证群组密钥协商方案ASTR,把日前通信开销最小的方案STR与基于身份的密码技术结合起来,不仅保持了STR在性能方面的优势,而且提供了隐含密钥认证和完善前向保密等安全属性,弥补了STR不能抵抗主动攻击的不足。     

WMN中基于轻量级CA的双向认证和密钥协商协议

针对无线Mesh网节点间认证过程复杂,效率低的问题,提出一种新的无线Mesh网双向认证和密钥协商协议。该协议使用椭圆曲线密码算法并结合轻量级CA公钥认证机制,降低了认证过程中的计算和通信开销。采用BAN逻辑对该协议进行形式化有效性验证,并对其安全性和性能进行分析,结果表明该协议具有较高的安全性和较高的通信效率。     

多重PKG环境中高效的身份基认证密钥协商协议

认证密钥协商协议在网络安全通信中用于实现用户之间的相互认证和密钥协商。一些大规模网络应用中通常设置了多重PKG,高层的PKG认证下属的低层级PKG的身份并负责为它们生成私钥。目前适用于多重PKG环境的身份基认证密钥协商协议大多利用双线性对设计,运算效率较低,同时还存在安全性问题。为提高已有方案的安全性和效率,基于椭圆曲线密码体制提出了一种多重PKG环境中的身份基认证密钥协商协议,该协议中多个PKG之间不是相互独立的,而是具有层级隶属关系,更贴近实际应用。对该协议进行安全性分析,分析结果表明该协议能弥补已有方案的安全漏洞,满足抗临时密钥泄露、前向安全性、抗假冒攻击等安全属性,并且协商双方的计算中均不含双线性对运算,与同类方案相比具有更高的运算效率。     

基于身份的增强三方认证密钥协商协议

现有的三方认证密钥协商协议安全性低且计算开销较大,提出一种基于身份的增强三方认证密钥协商协议。新协议在实现密钥协商基本安全属性的同时,利用短签名和时间戳技术进一步提高安全性。分析表明,增强协议能满足现有已知的三方密钥协商安全属性,且仅需两次双线性对运算,计算开销更低。此外,提出更强的抗密钥泄露伪装属性,首次指出陈浩等人以及陈家琪等人方案存在重大缺陷。     

基于身份的改进认证密钥协商协议

对基于身份的认证密钥协商协议进行安全性分析,指出其可能遭遇多余信息、伪装攻击和已知临时秘密泄漏攻击。为解决上述安全隐患,在原协议的基础上提出一种改进协议,并分析其非形式化下的安全性和协议运行效率。分析结果表明,改进的协议满足目前已知的所有密钥协商协议的安全性要求,具有较高的效率。     

身份基认证密钥协商协议

安全有效地传递信息是计算机安全通信研究领域的主要目标。为了使得用户间能在公开网络进行安全通信,文中提出了一种新的两轮双方认证密钥协商协议,通过分析新协议的安全属性指出了构造双方认证密钥协商的一些原则。该协议实现了通信双方的相互身份认证功能,使通信双方能确认对方的身份,同时还提供了密钥协商的功能。     

身份基认证密钥协商协议

为了使得用户间能在公共数据网络进行安全通信,利用椭圆曲线上双线性映射的特性提出了一个身份基认证密钥协商协议,利用双线性对生成会话密钥,为随后的通信提供机密性、完整性保证.该协议实现了通信双方的相互身份认证功能,使通信双方能确认对方的身份,同时还提供了密钥协商的功能.经过分析表明该协议满足较高的安全性,提供了已知密钥安全性、完善前向保密性、密钥泄露安全性、未知密钥共享安全性和密钥控制安全等安全属性,并且新协议在计算效率和安全性方面取得了较好的平衡,更加适合现实网络通信的需要.     

强安全的和无双线性对的基于身份密钥协商

为了降低计算开销,提出了基于身份的认证密钥协商协议ID-AKA。新协议基于椭圆曲线离散对数难题,采用隐式认证方式,仅需一轮信息交互,并且去除了计算量大的双线性对运算。参考Chen等人的ID-AKA安全模型和LaMacchia等人的安全模型,通过增加会话临时秘密查询,提出了分析ID-AKA协议的强安全模型。同时,指出了舒剑等人的安全模型约束条件过强,不能有效分析协议的密钥泄露伪装安全性。在新模型下,新协议是可证明安全的。对比分析表明,新协议不仅实现了强安全性,而且计算开销更低,适用于在移动通信环境下建立安全的端到端连接。     

基于身份加密的可认证密钥协商协议

密钥协商是安全通信的重要环节,通过密钥协商协议可在通信节点之间建立共享会话密钥,以便实现网络中的安全通信。在物联网环境下,文章提出的密钥协商协议是在基于身份的可认证密钥协商基础上的无双线性对的可认证密钥协商协议。该协议主要包括3个部分：初始化、参数提取和密钥协商。与利用双线性对的密钥协商协议相比,该协议不仅提供了相同层次的安全性与可扩展性,且在能量开销、时间开销和计算复杂度方面具有明显的优势。     

基于双线性对的可认证密钥协商协议

针对Smart等人提出的密钥协商方案存在主密钥托管单点失效安全问题,提出两个新的可认证双线性对密钥协商协议：一个通过向可信第三方获取对方注册的公钥,及实体唯一持有的私钥,实现身份认证和密钥协商;另外直接给出一个无第三方的简单密钥协商方案,先利用椭圆曲线上的数乘实现节点安全认证,再通过双线性对生成会话密钥。最后分析两个协议均满足基本的密钥协商安全属性,并给出协议性能的综合分析。     

一种基于椭圆曲线的轻量级身份认证及密钥协商方案

无证书公钥密码体制不存在用户密钥托管问题,也不需要使用证书,可以解决传统公钥密码体制在应用过程中耗时耗资源都比较多的问题.基于素域上的椭圆曲线加法群,提出了一个无证书的身份认证及密钥协商方案,其主要包括认证协议与核心算法.该方案消除了双线性对运算,完成双向认证只需要两次通信,提高了认证和密钥产生的效率,效率比已有协议提高了至少10％;充分利用椭圆曲线上的点加运算,加快了计算速度,在不考虑网络通信耗时的情况下双向认证及产生共享密钥只需要20ms左右.同时该方案能满足已知会话密钥的通信安全、主密钥的前向保密性、抗密钥泄露后的伪装攻击等安全属性.该方案尤其适合于不活跃网络对象之间的安全通信.     

机卡分离中基于身份的认证及密钥协商协议

为增强数字电视条件接收系统的安全性,用户端宜采用“机卡分离”的方法。其中,设计既安全又切实可行的机卡认证及密钥协商协议是一个重要环节。该文根据机卡分离环境的需求,设计了一个基于身份的双向认证及密钥协商协议。该协议可以抵抗中间人攻击、交错攻击与反射攻击。并且与基于证书的协议相比,无需可信第三方的介入,协议双方具有较少的通信量,在智能卡端也具有理想的计算量和较小的存储空间。     

改进的基于椭圆曲线加密的3G认证与密钥协商协议

针对第三代移动通信系统(3G)中采用的认证与密钥协商(AKA)协议存在安全漏洞和密钥管理困难等问题,采用基于椭圆曲线密码(ECC)和公钥体制协商会话密钥、对称加密算法加密消息的方法,提出了一种应用于3G业务中的改进协议.该协议不仅有效克服了AKA协议中存在的各种缺陷,避免了复杂的密钥管理难题,而且相比其他协议更简单容易,具有实际应用性.     

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信.现有的大部分基于公钥技术的AGKAY协议分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现.第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大.针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性.该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势.     

基于椭圆曲线密码体制的可认证的密钥协商设计与分析

椭圆曲线密码体制以其密钥短、安全强度高、速度快等优越性被广泛用于进行构建数字签名和用户身份认证方案.同样,它也可以用来构建密钥交换协议.Diffie-Hellman密钥协商协议对来自中间人的攻击是脆弱的.基于椭圆曲线离散对数难解性, 利用椭圆曲线密码体制的数字签名方案,提出了基于身份认证的密钥协商协议.该协议提供身份认证、密钥确认、完美前向安全性, 并能够防止中间人攻击.     

基于数字签名和SM2算法的终端接入认证协商协议

为保证智能终端和企业内网数据中心的双向通信安全,以数字签名和国密算法SM2为基础,提出一种终端接入认证协商协议.给出安全风险和效率分析,并利用BAN逻辑进行形式化分析.结果表明,该协议在终端和企业内网数据中心实现双方身份认证,协商出一个用于后续加密通信的共享密钥,具有较高的安全性.