一种使用扩展混沌映射的基于生物特征密钥协商协议

认证密钥协商协议是两个或多个用户产生一个共享的安全会话密钥.在开放的网络中,用户可以使用共享的会话密钥加密/解密消息达到安全通信.近来,基于生物特征和口令的远程认证方案得到研究者的广泛关注.受到切比雪夫映射的半群特性和基于混沌映射的密钥协商协议启发,本文提出一种使用扩展混沌映射的基于生物特征密钥协商协议.新协议没有采用模指数运算或者椭圆曲线的点乘运算.安全性分析表明,新协议具有显著特征并且能抵抗各类攻击,包括特权用户攻击,重放攻击,口令猜测攻击等.性能分析表明,与其它相关协议比较,新协议的计算复杂度较低.     

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。     

一种匿名认证密钥协商协议*

大多数的认证密钥协商协议没有考虑用户的匿名性,在分析已有MAKAP协议的基础上,提出了一种具有用户匿名性的认证密钥协商协议AKAPA,为用户提供隐私保护。在随机预言机模型下证明其安全性,并就增强的安全属性进行了分析,表明AKAPA具有完美前向安全性,能够抗未知共享密钥攻击和完善拒绝服务攻击等。性能分析表明效率优于已有协议,具有较高的实用性。     

一种改进的三方认证密钥协商协议

针对三方认证密钥协商协议容易遭受假冒攻击和中间人攻击的缺点,提出一种基于身份的三方认证密钥协商改进协议.该协议综合运用基于身份的密码学、椭圆曲线密码学和哈希函数技术建立用户之间的认证关系,以抵抗假冒攻击和重放攻击.分析结果表明,该协议基于CDH假设是可证安全的,与Tan改进协议相比,效率较高.     

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。     

新型三方口令认证密钥协商协议的安全性分析与改进

口令认证密钥协商(PAKA)是认证密钥协商(AKA)中的重要分支之一。研究了一种新型三方口令认证密钥协商--3REKA的安全性,发现如果参与双方的验证值丢失,将导致严重的中间人攻击,这一攻击的结果是敌手可以与参与者各自建立独立的会话密钥。描述了这一攻击,并对原协议进行了改进,提出了I-3REKA协议。安全性和性能分析表明,所提出的协议以较低的计算量实现了参与双方的安全通信。     

基于身份的认证密钥协商协议的改进

针对已有的基于身份的认证密钥协商协议存在的安全问题,提出一种改进的基于身份的认证密钥协商协议。该协议采用双线性对运算方法,用户双方的临时和长期私钥结合进行最终会话密钥的计算,解决了原协议中存在的PKG前向安全性问题、单一依赖临时或长期私钥而存在的问题和已知临时会话密钥泄漏攻击的问题。在保证改进协议正确基础上,对协议的安全属性及协议性能进行了分析。采用SVO逻辑对协议进行形式化分析,验证了改进协议的认证性和安全性。结果表明,改进的协议满足基于身份认证密钥协商协议的所有安全性要求,与已有基于身份的认证密钥协商协议相比具有更好的安全属性及计算效率。     

基于5G的智慧机场网络安全方案设计与安全性分析

面向智慧机场网络安全方案的实际应用需求,提出了一种基于5G的智慧机场网络安全方案。该方案分析了智慧机场5G场景的安全特点及安全需求,从统一安全管控、网络切片安全、安全监测预警、边缘计算安全、物联网感知节点安全5方面总结了当前场景下存在的安全需求痛点,并设计了基于5G的智慧机场网络安全方案,其功能组成包括面向泛在网络的5G网络统一安全管控功能、轻量化的5G网络身份认证鉴权功能、面向多业务需求的5G网络切片安全防护、基于大数据分析的5G网络安全监测预警、基于边缘计算的一体化安全防护功能、基于设备行为分析的感知节点安全防护功能,构建了集业务加密、网络安全、终端可信、身份可信、安全管控于一体的安全平台。此外,分析了现有5G认证与密钥协商（AKA,authentication and key agreement）协议中潜在的伪造基站攻击。由于缺少对SN转发的消息的真实性验证,攻击者可以冒充真实的服务网络与用户设备和归属网络进行通信,从而进行基站伪装攻击。这种攻击可能会导致智慧机场网络数据泄露,并遭遇敌手的篡改、欺骗等问题。针对智慧机场网络安全需求和5G认证与密钥协商协议的安全问题,设计了抗攻击的...     

一种轻量级的动态化密钥协商的物联网身份认证协议研究

针对物联网络在用户身份验证上存在的安全性问题,提出一种轻量级的动态化密钥协商的物联网身份认证协议(DLT)。该协议在用户进行登陆验证上使用了时间戳值,这使得恶意攻击者不能使用早期的消息,可以防范重放攻击以及拒绝服务攻击;在认证和密钥协商阶段采用了用户、服务器、控制服务器三者之间的互相验证,并且在公共信道上对服务器密钥和随机值进行了分离处理,使得攻击者无法窃听到其他用户的安全信息。协议安全性分析及仿真对比结果表明,DLT协议相比对比协议具有更多的安全功能,可以防范多种网络攻击,并且协议的能量代价更低。     

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。     

SE-AKA: A secure and efficient group authentication and key agreement protocol for LTE networks

To support Evolved Packet System (EPS) in the Long Term Evolution (LTE) networks, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) has proposed an authentication and key agreement (AKA) protocol, named EPS-AKA, which has become an emerging standard for fourth-generation (4G) wireless communications. However, due to the requirement of backward compatibility, EPS-AKA inevitably inherits some defects of its predecessor UMTS-AKA protocol that cannot resist several frequent attacks, i.e., redirection attack, man-in-the-middle attack, and DoS attack. Meanwhile, there are additional security issues associated with the EPS-AKA protocol, i.e., the lack of privacy-preservation and key forward/backward secrecy (KFS/KBS). In addition, there are new challenges with the emergence of group-based communication scenarios in authentication. In this paper, we propose a secure and efficient AKA protocol, called SE-AKA, which can fit in with all of the group authentication scenarios in the LTE networks. Specifically, SE-AKA uses Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH) to realize KFS/KBS, and it also adopts an asymmetric key cryptosystem to protect users’ privacy. For group authentication, it simplifies the whole authentication procedure by computing a group temporary key (GTK). Compared with other authentication protocols, SE-AKA cannot only provide strong security including privacy-preservation and KFS/KBS, but also provide a group authentication mechanism which can effectively authenticate group devices. Extensive security analysis and formal verification by using proverif have shown that the proposed SE-AKA is secure against various malicious attacks. In addition, elaborate performance evaluations in terms of communication, computational and storage overhead also demonstrates that SE-AKA is more efficient than those existing protocols.     

检测模型在安全协议分析中的应用

以认证测试方法为基础提出一种检测模型,通过对消息类型的检测和核对能够明确消息的初始产生主体,进而对主体的身份进行认证。将检测模型同认证测试方法相结合,能够克服原有认证测试方法缺乏判断消息初始产生者的缺点,从而在安全协议的分析中能够检测出协议可能存在的安全漏洞。通过对Neuman-Stubblebine协议的安全性验证表明,该方法能够有效地检测到原认证测试方法无法发现的类型攻击。     

基于模型检测的无线传感网安全协议形式化分析与改进

针对Zhang等人提出的一种基于位置的无线传感网络安全方案,开展基于模型检测的形式化分析与改进研究。首先采用模型检测工具SPIN对邻居节点认证协议进行分析和验证,发现节点移动后将导致邻居节点无法认证的问题;为了支持节点可移动,直接对协议给出一种改进方案,采用模型检测对改进后的协议重新建模分析,又发现存在中间人攻击的威胁;最后根据模型检测结果,进一步提出用时间戳替换随机数的改进方案,有效抵御了中间人攻击。本文的工作表明,模型检测不仅能实现对无线传感器网络安全协议的形式化分析与验证,还可有效协助完成安全协议的设计与改进。     

基于公钥的3G认证和密钥分配协议

分析了3G认证与密钥协商协议(AKA)的过程和特点,指出了存在的缺陷,提出了一种新的AKA 改进方案。该方案实现了移动设备(ME)和拜访位置寄存器(VLR)的相互认证,产生的会话密钥对双方都是公正的;该方法避免了双方必须通过资源有限的无线信道传送自己的公钥证书,几乎不需要可信赖第三方参与;同时解决了网络端信息传输的安全性。并对新方案的安全性进行了形式化分析,证明了该协议具有较强的实用性。     

新型增强3GPP认证密钥交换协议

3GPP认证密钥交换协议存在两大安全缺陷：（1）该协议假设在VLR和HLR间的通信信道必须是安全的,因而易遭受攻击者接入信道后的主动攻击;（2）该协议对于移动用户易遭受重定向攻击。该文提出了一种新型增强3GPP认证密钥交换协议,克服了原协议的安全缺陷,确保了在不安全的信道上实现安全的通信,同时很好地防止了对于用户的重定向攻击,并且该新型增强协议的实施无须改动3GPP的安全体系结构。     

基于SPIN的远程证明协议的形式化分析及改进

远程证明是解决移动支付安全问题的有效手段之一。通过对可信计算远程证明协议进行分析,发现用户平台配置信息的隐私性、用户的认证性和远程验证者的认证性存在脆弱点,使用SPIN模型检测工具,应用模型检测方法对协议进行了形式化分析,检测出破坏性攻击漏洞。针对协议中的漏洞对协议进行改进,提出了一种基于用户属性加盐哈希的方法,通过用户属性保证协议的安全传输。最后使用SPIN检测改进后的协议,证明了改进方案的有效性、安全性,阻断了发现的攻击。     

3GPP认证与密钥协商协议安全性分析

通用移动通信系统采用3GPP认证与密钥协商协议作为其安全框架,该协议对GSM存在的安全隐患作了有效的改进.对3GPP认证与密钥协商协议进行安全性研究,分析其容易遭受4种类型攻击方式.为了解决上述存在的安全隐患,提出在位置更新与位置不变两种情况下的基于公钥密码学的认证与密钥协商协议,采用形式化的分析方式证明了所提出算法的安全性,并将该协议与已有协议在安全性方面进行了比较.结果显示,所提出的协议算法能够极大地增强3GPP认证与密钥协商协议的安全性.     

3GPP认证与密钥协商协议安全性分析

通用移动通信系统采用3GPP认证与密钥协商协议作为其安全框架,该协议对GSM存在的安全隐患作了有效的改进.对3GPP认证与密钥协商协议进行安全性研究,分析其容易遭受4种类型攻击方式.为了解决上述存在的安全隐患,提出在位置更新与位置不变两种情况下的基于公钥密码学的认证与密钥协商协议,采用形式化的分析方式证明了所提出算法的安全性,并将该协议与已有协议在安全性方面进行了比较.结果显示,所提出的协议算法能够极大地增强3GPP认证与密钥协商协议的安全性.     

一种基于公钥技术的3G安全体系结构及其实现

通过分析3G安全体系结构和移动通信系统的安全威胁,得出了3G体系结构存在的安全隐患。针对这些安全隐患,结合WPKI的相应特点,该文提出了一种基于SSL握手协议的用户与服务网络的AKA机制,即在3G体系结构中部署WPKI体系,使得无线终端侧实现了私密性、数据完整性等保护功能。最后模拟实现了一套完整的鉴权认证过程,实验结果表明:该机制能够很好地完成无线终端侧和服务网络之间双方的身份认证、加密传输、完整性保护等在3G安全体系中非常必要的功能。