物联网移动节点直接匿名漫游认证协议

无线网络下传统匿名漫游协议中远程域认证服务器无法直接完成对移动节点的身份合法性验证,必须在家乡域认证服务器的协助下才能完成,导致漫游通信时延较大,无法满足物联网感知子网的快速漫游需求.针对上述不足,提出可证安全的物联网移动节点直接匿名漫游认证协议,远程域认证服务器通过与移动节点间的1轮消息交互,可直接完成对移动节点的身份合法性验证.该协议在实现移动节点身份合法性验证的同时,具有更小的通信时延、良好的抗攻击能力和较高的执行效率.相较于传统匿名漫游协议而言,该协议快速漫游的特点更适用于物联网环境.安全性证明表明,该协议在CK安全模型下是可证安全的.     

一种安全高效的RFID双边认证协议

无线射频识别（RFID）技术是一种应用于开放系统环境下的对象自动识别技术,在物流、制造、零售等多种领域中具有广阔的应用前景。如何设计适合于RFID系统的安全、高效的认证协议是RFID技术得以广泛应用的关键。提出一种新型RFID双边认证协议,给出了详细的协议描述。通过与相关协议的比较表明,该协议是一种安全高效、具有强隐私性的认证协议。     

安全的RFID认证协议研究设计

分析了已有的各种RFID机制的安全应用和RFID系统保护个人隐私的机制,在此基础上提出并探讨了一个鲁棒性强、保护用户隐私、安全同步的认证协议,以满足计算能力不高、价格低廉的RFID系统.该认证协议满足了保护射频卡用户隐私的要求,并满足射频卡的不可跟踪性,不可克隆性等.提出的RFID系统使用无源标签,且其具有少量存储能力并具有可复写功能,在后继研究中给出了该协议的具体实现过程以及安全性证明.     

采用PUF保护位置隐私的轻量级RFID移动认证协议

将RFID(radio frequency identification)技术应用于供应链管理,可极大提高供应链系统的识别效率和商品信息的追溯能力。EPC C1G2(electronic product code class 1 generation 2)标准凭借远距离识别和低成本标签的价格优势成为供应链中应用最广的协议标准。针对低成本标签的安全和隐私问题,采用PUF(physical unclonable function)作为密钥生成机制以抵御攻击者假冒攻击,实现商品的防伪保护;引入对读写器身份的安全认证,以适应供应链中移动认证的应用环境;采用二次剩余定理和不断更新的共享密钥机制实现标签的前向和后向不可追踪性,保护标签携带者的位置隐私。仿真结果表明,服务器的识别效率为O(1),满足供应链对RFID系统可拓展的应用要求。     

隐私保护能力可调的节点定位协议

在由锚节点和目标点组成的节点定位网络中,传统的隐私保护求和(privacy-preserving summation, PPS)算法要求所有参与通信的节点均生成并传输1组干扰矩阵,导致了非必要的通信开销.为打破该局限,提出了k型隐私保护求和(privacy-preserving summation with k, PPS-k)算法,随机指定k个节点生成和传输干扰矩阵,干扰矩阵的生成和传输过程可通过改变k值动态调整.PPS-k兼顾隐私保护能力与通信量限制,具有较高的灵活性.之后,将PPS-k应用于具体的定位场景,提出对应的隐私保护节点定位协议.提出隐私保护率的概念,利用估计其他节点隐私信息所需要的额外方程数与隐私信息中未知量个数之比评估隐私保护能力.与传统的评估标准相比,消除了隐私信息维度对算法隐私保护性能评估结果的影响.仿真结果验证了理论分析的有效性.     

无线传感网身份认证协议研究

无线传感器网络由功耗、处理能力、通信能力及存储容量均有限的节点组成,传感器节点易遭受物理攻击及资源的有限的特点,均为节点安全性带来了严重威胁.因此,文章指出针对无线传感网安全问题,除了要有轻量级的密码算法之外,还需要高效的密钥分配和管理机制.为了解决内存有限性和安全性之间的平衡问题,目前已经有许多密钥建立技术,但是,学术领域中对于哪种方案最有效仍有争议.文章对各种常见的身份认证协议进行了比较和分析.     

无线医疗传感网的匿名双向身份认证研究

针对无线医疗传感网系统中通信实体身份问题,提出了一种双向身份认证方案,包括初始化 、用户注册 、身份认证和机密信息及口令更新4个阶段.该方案实现了用户 、医疗传感节点和个人服务器三者之间的双向身份认证,保证用户匿名性的同时能够抵御多种攻击.与现有的两种认证方案相比,降低了时间复杂度,同时具有更高的安全性,适用于无线医疗传感网.     

轻量级的无线射频识别安全认证协议

针对现有无线射频识别(RFID)认证协议存在的安全缺陷,提出了一种新的轻量级RFID安全认证协议,并基于GNY逻辑给出了形式化证明。协议采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的可扩展性欠佳、标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务(DoS)等问题,可抵抗重传、标签/阅读器假冒和通信量分析等多种恶意攻击,尤其防范来自位置隐私泄露和拒绝服务的安全威胁。分析结果表明,所提协议具有低成本、安全性高、计算复杂度低等特点,适合于标签数目较多的RFID系统。     

基于令牌的无线移动网络隐私保护与认证协议

针对无线移动网络WMN(Wireless Mobile Networks)易受攻击的问题,提出一种基于令牌的无线移动网络隐私保护和认证TPPA(Token-based Privacy Preserving and Authentication)协议。在协议中令牌通过基站选择的虚节点在发送器和接收器之间传送消息,该协议使用签名加密算法对包含查询UE的伪身份的身份验证请求进行签名,从而为UE提供匿名性。服务基站(SeNB)通过安全通道从UE接收注册请求后,为UE生成伪身份及其对应的私钥。UE使用签密向SeNB发送查询请求消息。该消息由SeNB的ID、UE的伪ID和哈希函数组成,SeNB通过执行无符号隐藏来检索消息。该协议可以有效地保护用户的隐私并减少控制开销。实验结果表明,与PPNNQ相比,该算法在保证隐私保护的前提下,减少了平均端对端延迟,提高了平均包传递率,减少了丢包数量和通信开销。     

无线传感网组合认证加密算法设计与分析

文章分析了当前无线传感网中通用的关联数据加密认证方案,分别存在设计复杂、能耗较高、误差较大以及安全性不强等问题,不适合安全性要求较高却资源严格受限的传感器节点;提出一个高效的组合认证加密算法,算法将OFB模式和CTR模式有机地组合,采用QBC-MAC的变形进行消息认证,通过加入输入值得到不同的密钥流,建立虚拟专用连接,使用双因子消息认证等方式,比通用方案具有更强的安全性;通过仿真实验与其它关联数据加密认证算法比较,结果表明该算法在网络能耗和吞吐量方面也具有明显的优势。     

移动RFID高效率认证协议设计

移动RFID的无线通信与移动应用给认证提出更高要求,针对当前移动RFID认证协议安全性不强及认证效率不高问题,提出移动RFID高效率认证协议。协议通过执行算术运算、按位运算及数据排列组合,保证了信息传输安全;通过后台数据库和移动阅读器对随机数的递进式验证,标签对随机数的捆绑式验证,有效防范敌手攻击。由于通信实体均执行轻量级运算,大幅提高系统计算性能;通信实体的递进式验证实现了对标签数据的初步筛选,缩短无效认证时间,提高认证效率。利用GNY形式化语言对协议正确性进行了证明。理论分析表明,该协议可抵御多种类型攻击。仿真结果显示,与同类移动RFID认证协议相比,该协议认证效率高,应用价值好。     

一种更具实用性的移动RFID认证协议

针对Doss协议的不足,提出了一种改进的轻量级移动RFID认证协议。首先使用二次剩余混合随机数加密的方法提高后台服务器识别速度;在阅读器端添加时间戳生成器,抵御阅读器冒充及重放攻击。新协议标签端只采用成本较低的伪随机数生成、模平方以及异或运算,遵循了EPC C1G2标准,且实现了移动RFID环境下的安全认证。理论分析及实验显示了新协议提高了Doss协议后台识别速度,并满足标签和阅读器的匿名性、阅读器隐私、标签前向隐私等安全需求,更有效抵抗已有的各种攻击：重放、冒充、去同步化攻击等。与同类RFID认证协议相比,实用性更佳。     

一种移动互联网络匿名认证协议

针对移动互联网络安全性的匿名需求,论文在基于身份的公钥系统的基础上,设计了一个双向匿名认证协议,该协议提出移动互联网络通信中的匿名身份认证和密钥协商方案,实现了通信双方的相互认证,并使移动网络向移动用户提供匿名服务,保护用户身份信息,分析表明协议具有很强的匿名性,而且高效可行,满足移动互联网络匿名性的安全需求。     

物联网环境下移动节点可信接入认证协议

无线传感器网络（WSN）中的移动节点缺乏可信性验证,提出一种物联网（IoT）环境下移动节点可信接入认证协议。传感器网络中移动汇聚节点（Sink节点）同传感器节点在进行认证时,传感器节点和移动节点之间完成相互身份验证和密钥协商。传感器节点同时完成对移动节点的平台可信性验证。认证机制基于可信计算技术,给出了接入认证的具体步骤,整个过程中无需基站的参与。在认证时利用移动节点的预存的假名和对应公私钥实现移动节点的匿名性,并在CK（Canetti-Krawczyk）模型下给出了安全证明。在计算开销方面与同类移动节点认证接入方案相比,该协议快速认证的特点更适合物联网环境。     

移动网络可信匿名认证协议

针对终端接入移动网络缺乏可信性验证问题,提出一种移动网络可信匿名认证协议,移动终端在接入网络时进行身份验证和平台完整性认证。在可信网络连接架构下,给出了可信漫游认证和可信切换认证的具体步骤,在认证时利用移动终端中预存的假名和对应公私钥对实现了用户匿名隐私的保护。安全性分析表明,协议满足双向认证、强用户匿名性、不可追踪性和有条件隐私保护。协议中首次漫游认证需要2轮交互,切换认证需1轮即可完成,消息交换轮数和终端计算代价优于同类可信认证协议。     

一种高效无线传感器网络认证及密钥协商方案

随着无线传感器网络在社会各个领域的渗透,其安全机制的研究一直是无线传感器网络的研究热点。在分析了无线传感器网络中认证及密钥协商方案设计时应满足条件的基础上,基于单向HASH函数和对称密码算法,设计了无线传感器网络中传感器节点间一种高效的认证及密钥协商方案。并从互认证、会话密钥、可抵御攻击等方面对该方案的安全性进行了分析,说明了该方案的安全性能较好,可有效抵御典型攻击行为;详细比较该方案和现有类似方案的运行性能,结果表明,该方案在存储容量需求、计算复杂性和通信带宽需求方面均优于现有方案。     

无线传感器网络的安全认证协议研究

在对现有无线传感器网络公钥认证机制进行研究的基础上,提出了一种新的基于椭圆曲线公钥算法的部分分布式认证协议PDAP(partly distributed authentication protocol).在协议中,综合采用了门限秘密共享及证书合成的思想,将数字证书应用于无线传感器网络.同时,针对传感器节点计算能力、存储空间和能量有限的特点,对传统X.509证书的结构重新设计,通过重构的数字证书实现了节点的分布式认证.分析结果表明,该协议能够满足资源有限的无线传感器网络的安全性要求.     

基于PUF适用于大规模RFID系统的移动认证协议

针对移动射频识别系统中的安全问题,采用物理不可克隆函数研究适用于大规模RFID系统的移动认证协议。为解决移动RFID认证环境下读写器易遭受假冒攻击的问题,在Vaudenay模型中加入攻击者入侵读写器的能力,并通过服务器对读写器的身份认证来抵御攻击者的假冒攻击;为解决标签的运算能力不足问题和服务器搜索标签耗时长的问题,采用PUF生成会话密钥来减轻标签加密过程中的运算量,服务器通过共享密钥异或运算实现对检索标签和读写器身份标识的快速检索。利用Vaudenay模型理论,分析和证明了研究的协议可实现Destructive等级的隐私保护;仿真结果表明,PMLS协议中服务器的搜索耗时不随标签数目增长而加长,满足大规模移动RFID系统的应用要求。     

一种WSNs中的强实体认证协议

无线传感器网络(WSNs)由于其部署环境的开放性、资源的有限性等特点,比传统网络更易受到安全方面的威胁,其安全问题变得极为重要。针对WSNs中的认证机制的效率和安全问题,提出了一种有效的强实体认证协议。通过采用秘密共享方案,通过多个节点对用户进行认证,能够有效地防止非法用户加入网络。通过实验分析和对比表明:协议既能满足网络对安全的需求,又能最大程度地节约传感器节点的能量。     

一种高效的移动微支付和认证协议*

针对移动计算网络的技术特点,提出了一种适合移动用户与收费服务网络进行微支付和相互认证的协议。该协议的创新之处在于将微支付方案融入到认证协议中,使移动用户可利用笔记本电脑或掌上电脑浏览收费网页、购买低价信息商品以及进行移动电子商务,并能为移动用户漫游计费提供依据。协议不仅在公共参数的存储空间需求和用户端计算负荷方面是合理的,而且能够确保用户不被错误收费,并为服务网络提供防止用户抵赖的合法证据。该协议基于一个全局的公钥基础设施,适用于基于第三代移动通信系统的网络计算环境。