提供分级接入控制机制的聚合组密钥协商算法

高效并能实时更新密钥的组密钥协商算法是保证无线自组织网络通信内容安全性和私密性的前提。本文针对成员对多个资源拥有不同接入权限的情况,将集中式分级接入控制机制中的密钥管理算法应用于无线自组织网络中,提出了聚合组密钥协商算法IGK。对密钥建立时的计算开销和通信开销的理论分析表明,聚合组密钥协商算法在密钥建立时要优于单组密钥协商算法。     

一种抗阻断攻击的认证组密钥协商协议

一个非认证的组密钥协商协议不能对通信参与者和消息进行认证,它必须依赖认证的网络信道或其它的认证方法.分析了Burmester等人在认证广播信道下提出的著名组密钥协商协议,指出它不能抵抗内部恶意节点发起的密钥协商阻断攻击,该攻击导致组内其它诚实节点不能正确计算出一致的组密钥.提出了一种改进的认证的组密钥协商协议,在原协议中加入了消息正确性的认证方法,能够对组内恶意节点进行检测,并在随机预言模型下证明了改进的协议能够抵抗密钥协商阻断攻击.     

一种新的组密钥管理算法

在对组密钥管理算法进行全面研究的基础上,提出了一种新的用于安全组播的组密钥管理算法。本算法将集中式密钥分配算法与分布式密钥协商算法相结合,吸取了集中式密钥分配算法的可扩展性的优点,同时克服了其单点失效的问题,将密钥分配思想用于密钥协商算法中,产生了一种底层基于密钥链而上层组织为三叉密钥树的密钥分发算法。本算法可以代替密钥协商算法应用于所有成员关系对等且不存在可信第三方的组播组中,并克服了分布式密钥协商算法中的大计算延时问题,适用于成员关系变化频繁的大型组播组,具有较高的可扩展性。     

Ad Hoc网络中一种组密钥协商协议

移动Ad Hoc网络是一种新型的移动多跳无线网络。在网络中构建组密钥协商协议时应尽量减少节点的资源开销。该文提出一种新的多层组密钥协商协议,MTKA-ECC协议。该协议在多层组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销与低通信开销的优势。与GDH, TGDH组密钥协商协议相比,该协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算和通信开销,适用于移动Ad Hoc网络。     

基于组密钥序列卫星网络组密钥协商协议

组密钥的协商是实现卫星网络安全组播通信的一个关键环节。为降低组密钥协商过程的计算及通信开销,针对卫星网络拓扑结构的动态变化问题,基于组密钥序列给出了组控制节点切换方法,实现了对组控制节点的动态调整;引入认证与完整性校验机制,提出了一种组密钥产生与更新机制,提高了密钥协商信息的安全性。仿真分析表明,该卫星网络组密钥协商协议具有较高的效率与安全性。     

高效的动态安全组播密钥协商方案

组播提供了一种发送者可以同时发送信息到多个接收者的高效通信机制。设计高效的密钥协商方案是实现安全组播的主要环节。以双线性对为工具,本文提出了一个新的基于身份的动态安全组播密钥协商方案,并具体地分析了当新提出的密钥协商方案用于组播时,子组之间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程,结果表明该方案在降低计算和通信代价方面取得了较好的效果,且满足组播密钥协商的各种安全要求。     

大规模Ad hoc网络中一种高效的组密钥协商协议

移动Ad hoc网络自身的特点决定了该网络中节点资源的有限性,所以在移动Ad hoc网络中构建组密钥协商协议时,应尽量减少节点的资源开销。为了解决这个问题,提出了一种基于分簇-K叉树组模型结构的组密钥协商协议——CKT-ECC协议。该协议在分簇-K叉树组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销和低通信开销的优势。与GDH、TGDH组密钥协商协议相比,本协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算开销和通信开销,适用于大规模移动Ad hoc网络。     

组密钥管理算法研究

针对安全组播中分布式密钥协商算法在密钥更新时计算开销较大、组密钥生成延时较大的问题,利用一些组播组成员之间可信的特点,动态选取组管理者为全组生成组密钥,将集中式密钥分配算法和分布式密钥协商算法相结合,设计一种基于密钥链和密钥树的组密钥管理算法,以降低组密钥生成的计算量,使密钥管理算法具有较高的可扩展性。     

基于ECC的动态安全组播密钥协商方案

设计高效的密钥协商方案是动态安全组播的难点.提出一个应用椭圆曲线密码体制进行密钥协商而在基于身份的公钥系统内进行组通信的全新安全组播方案.具体地分析了子组成员的密钥协商和子组间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程,结果表明,该方案在降低计算和通信代价方面取得了较好的效果,且满足密钥协商的安全要求.     

一种可认证的群组密钥协商协议

群组密钥协商协议可以使得所有组员协商出一个相同的密钥,该密钥可以被用到后续的组员之间的安全通信中,保证群组通信的机密性、完整性和真实性。本文在可认证双方密钥认证协议和BD群组密钥协商协议的基础上,提出了一种可认证的群组密钥协商协议(ABD)。和BD相比,ABD不仅能抵抗被动攻击还能抵抗主动攻击。     

一种新的适合P2P组通信的层次化组密钥协商方案

针对P2P组安全通信密钥协商的特点,在分析传统的BD方案和改进方案IBD的基础上提出一种层次化的密钥协商方案H-IBD.相对于BD方案,IBD方案降低了密钥更新过程中计算和通信开销,但仍然需要全组所有用户参与更新步骤;H-IBD方案通过提出一种＂类树＂的层次结构进一步降低了密钥更新过程的计算和通信开销.计算、通信开销和安全性分析进一步表明H-IBD是适合于P2P组安全通信的组密钥协商方案.     

基于有限域上Chebyshev多项式的密钥协商方案

利用传统RSA算法和有限域上离散对数问题,提出一种新的基于混沌映射的密钥协商方案。该方案基于有限域上Chebyshev多项式良好的半群特性,运用RSA算法巧妙地隐藏通信双方产生的有限域上的Cheby-shev多项式值,从而避免了以往的种种主动攻击,保证了密钥协商的安全;同时,该密钥协商方案还实现了身份认证功能。理论分析和软件实现证明了该方案的可行性、正确性和安全性。     

基于身份的椭圆曲线密码体制安全组播方案

提出一个应用椭圆曲线密码体制进行密钥协商而在基于身份的公钥密码系统内进行组通信的全新安全组播方案,分析子组成员的密钥协商和子组间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程。结果表明,该方案在降低计算和通信代价方面可取得较好的效果,且满足密钥协商的安全要求。     

基于Merkle身份树的动态对等群组密钥协商*

针对设计高效的分布式密钥协商方案是动态对等群组组播通信的难点,提出了一个新的基于Merkle身份树的密钥协商方案,并具体地分析了子组之间的通信过程,以及组成员动态变化时密钥的更新过程。结果表明该方案在降低计算和通信代价方面取得了较好的效果。     

面向Ad Hoc网络的无证书认证组密钥协商协议

安全和效率是影响无证书认证组密钥协商协议能否在Ad Hoc网络中得到实际应用的两个关键因素。针对这两个关键因素，以提高Ad Hoc网络安全组通信的安全性和效率为目标，提出一个无证书认证组密钥协商协议，基于椭圆曲线密码体制（ECC）点乘运算实现无配对的无证书认证组密钥协商和身份认证；并使用Huffman密钥树优化通信轮数，以降低计算量和通信量，提高组密钥协商效率。安全分析和性能分析表明，与现有基于无证书的组密钥协商协议相比，所提方案在组密钥协商时具有较高的效率和安全性，可以满足资源受限条件下组密钥建立以及组成员变动带来的密钥更新问题。     

抗内部人攻击的安全组密钥分发协议

为了保障群组通信过程中的内容安全与成员的身份认证,需要一次性会话密钥对通信内容进行加密,密钥建立协议的主要任务是在群组通信开始前完成会话密钥的产生与分发,分为密钥协商协议与密钥传输协议。详细分析了Harn组密钥分发协议与Nam组密钥分发协议的安全漏洞,在Harn协议与Nam协议中,群组通信的成员可以获取其他成员的长期秘密数据,即协议无法抵抗内部人攻击。基于秘密共享理论,设计了安全的组密钥分发协议,能够有效抵抗内部人攻击与外部人攻击。     

无线自组网中有效的证密钥协商方案

在Diffie-Hellman密钥交换算法和基于身份的密码体制基础上,提出一种适用于无线自组网的认证密钥协商方案。该方案利用分布的多项式秘密共享的思想,实现PKG分布化和网络中节点公私钥的生成。通过随机数认证和基于身份的签名以及DH密钥协商算法实现认证密钥协商。该方案II3E与DH算法相结合,具有基于身份的密码体制低存储量和通信量的优点,同时认证密钥协商后的通信均可采用对称密码算法来有效降低计算量,节省网络资源。理论分析证明本方案是安全的。     

基于格的无线传感器网络密钥协商协议

目前大多数密钥协商协议的安全性都是建立在大整数分解、离散对数问题等传统数论难解问题上,但这些问题已经 被证明不能够抵抗量子攻击,为了避免后量子时代的安全危机,利用格上坚实的安全基础和更高的计算效率,提出了一种基于格的无线传感器网络密钥协商协议。该协议采用格上无需原像抽样操作的算法,通过概率输出认证信息,使输出认证信息的分布与认证主体的私钥无关,传感器节点仅需较少的步骤,就能够以很高的概率进行密钥协商。理论分析与结果表明:传感器节点之间只在需要通信时才建立相应配对密钥,节点之间能相互验证密钥的有效性,可以抵抗假冒、重放和伪造等攻击。该方案在增强网络安全性的同时有效的减少了节点的通信能耗。     

基于身份的双向认证及密钥协商协议

本文利用椭圆曲线上的双线性映射的特性,提出了一种基于身份的双向认证及密钥协商协议,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,让通信双方能公平的协商会话密钥,经过分析,该协议能够抵抗重放攻击、中间人攻击和拒绝服务攻击,具有较高的安全性,此外,协议还具有较高的效率。     

移动自组网络分布式组密钥更新算法

安全性是移动自组网络组通信的基本需求,安全、高效的组密钥更新算法是保证组通信安全的关键.在移动自组网络分布式组密钥管理框架(distrbuted group key management framework,简称DGKMF)的基础上,提出了一种组密钥更新算法--DGR(distributed group rekeying)算法.该算法能够利用局部密钥信息更新组密钥,适合拓扑结构变化频繁、连接短暂、带宽有限的移动自组网络.为了进一步降低算法的通信代价,通过在组密钥更新时动态生成组密钥更新簇，对DGR算法进行了改进，提出了CDGR(cluster distributed group rekeying)算法，并讨论了上述算法的安全性、正确性和完备性，分析了算法的通信代价.最后，利用ns2模拟器对算法的性能进行了分析.模拟结果显示，DGR和CDGR算法在组密钥更新成功率和延迟等方面均优于其他算法，并且由于采用簇结构，CDGR算法的更新延迟低于DGR算法.