一种无证书认证密钥协商协议的分析与改进*

研究无证书公钥密码系统中两方认证密钥协商协议问题。对Liu xu的无证书两方认证密钥协商协议进行安全性分析,指出该方案不具有强安全性。该方案不能抵抗密钥泄露伪装攻击和临时私钥泄露攻击。分析了方案不安全的原因,在此基础上提出一个改进的方案来修正Liu xu的方案。因此,设计看似安全的无证书两方认证密钥协商协议并不困难,但要给出协议的安全性证明并不容易。     

基于无证书的两方跨域认证密钥协商协议

利用椭圆曲线上双线性对映射和离散对数问题,提出一种基于无证书的两方跨域认证密钥协商协议。该协议解决了传统的基于身份的跨域两方密钥协商协议中固有的密钥托管问题,实现了跨域通信双方的身份验证,防止了主动攻击。在保证协议正确性的基础上,采用应用Pi演算对协议进行形式化分析,并验证了协议的认证性和安全性。与其他跨域两方认证密钥协商协议性能相比,该协议的安全性和效率都更优。     

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。     

基于无证书的两方认证密钥协商协议

基于椭圆曲线上离散对数问题、双线性对映射和CDH假设,提出新的基于无证书的两方认证密钥协商协议,解决了基于身份的公钥密码方案中固有的密钥托管问题,实现了对通信双方的身份验证,防止了主动攻击。最后,分析协议的正确性,应用pi演算对协议进行形式化分析,借助Pro Verif工具验证了协议的安全性。与其它两方密钥协商协议性能相比。安全性和效率都更好。     

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。     

一种可认证的三方密钥协商协议

新协议提出了一个安全高效的三方密钥交换协议方案,通过在CDH假设下运用椭圆曲线密码体制,将长期私钥和临时私钥混合的方法保证协议的安全,通过对该协议的安全性进行分析,表明该协议可以抵御多种攻击;另一方面,将参与方中的任意两方作为一组,生成一个共同密钥,然后两方中的任意一方再与第三方进行消息认证和密钥协商,这样仅需要五次信息交互就可以实现整个协议的相互认证和密钥的确认功能,同时通过协议的比较还表明该协议具有较高的效率。     

基于双因子认证的三方密钥协商协议

针对三方密钥协议中的在线不可检测词典攻击、假冒攻击问题,基于用户身份、口令,结合单向陷门函数,提出了基于双因子认证的三方密钥协商协议。该协议具有前向安全,能抵抗在线不可检测词典攻击、假冒攻击。密钥协商过程中使用了非对称加密、单向陷门函数,有效保证了通信双方的安全性。     

双方认证密钥协商协议的设计与分析文献综述

密钥协商协议允许两个或多个用户在公开网络中建立一个共享密钥,是最基本的密码圆形和公钥密码学的基础。该文综述了密钥协商协议的研究进展,指出了密钥协商协议中的公开问题和未来可能的发展方向。文中讨论了在非认证信道上如何防止窃听者的主动攻击。     

动态协作对等组中一种新的组密钥协商协议

动态协作对等组自身的特征使其安全机制面临着严峻的挑战。密钥协商机制则是构建安全的动态协作对等组的核心技术。提出了一种两方Weil对密钥协商协议(A-WGKA2),可以通过较少的步骤同时实现节点之间的密钥协商和认证。该协议具备如下性质：前向安全性;抵抗未知密钥共享;部分密钥泄露的安全性;抵抗密钥控制;抵抗使用泄露的密钥进行假冒攻击。在A-WGKA2协议的基础上,进一步提出了一个新的适用于动态协作对等组的组密钥协商协议(A-WGKAn)。该协议在具有较低的计算和通信开销的同时,实现了节点之间的相互认证,适用于动态协作对等组。     

改进的基于口令的群密钥协商协议

群密钥协商协议是保证后续群组安全通信的重要手段之一。为此,研究Byun和Lee提出的基于口令的群密钥协商协议,指出该协议不能抵抗不可检测的在线字典攻击。基于这个发现,对该方案进行改进,提出一种新的群密钥协商协议。安全性分析表明,该协议可以抵抗基于口令的群密钥协商协议的常见攻击。     

秘密区间与阈值的保密判定

安全多方计算(SMC)是密码学领域近年来的研究热点,是信息安全保护的关键技术。区间安全多方计算问题在密码学中具有重要的理论意义。之前的研究很少涉及到秘密区间,即区间是由两方或多方合作生成的,任何人对区间信息一无所知。秘密区间问题在现实生活中有很重要的实际意义。主要研究的是秘密区间与阈值的保密判定问题,针对两方合作生成秘密区间,基于Paillier同态加密算法设计了一个协议;针对多方合作生成秘密区间,利用编码原理并结合Lifted ElGamal同态加密算法,提出了优化协议。所设计的安全多方计算协议均能抵抗合谋攻击,并利用模拟范例证明了协议的安全性。利用所设计的协议可以解决很多实际应用问题。     

基于同态加密技术的安全多方乘积协议

安全多方乘积计算是一类特殊的安全多方计算问题,用于共享多个参与方进行乘积计算的结果。针对现有安全多方乘积协议频繁调用安全两方乘积协议造成的通信代价高,数据量大的问题,在半诚实模型下,利用同态加密技术,提出了适用于复杂网络环境的串行安全多方乘积协议和理想通信环境下的并行安全多方乘积协议,并从理论上证明了协议的正确性与安全性。通过已有协议的对比分析,证明了提出的两个协议在通信代价和执行效率上具有明显的优势。     

恶意模型下保密点积协议的设计与分析*

保密点积协议是许多安全多方计算问题中一个重要的协议,常被用在许多保密数据挖掘协议中,为这些协议提供了重要的安全保证。目前,一些已存在的保密点积协议至多在半诚实模型下是安全的。基于一些基本的密码学技术设计了一个恶意模型下安全的保密两方共享点积协议,这个协议比以往协议具有更高的安全性。该协议潜在的应用领域是广阔的,如计算Euclidean距离、保密计算几何、保密协作统计分析等。     

Cryptanalysis of tripartite and multi-party authenticated key agreement protocols

Al-Riyami and Paterson proposed four authenticated tripartite key agreement protocols which make use of the Weil pairing. Recently, Lee et al. extended the protocols to a multi-party setting assuming the existence of cryptographic multilinear forms. In this paper we show that the tripartite and multi-party authenticated key agreement protocols are insecure against several active attacks.     

一种可靠的多方不可否认协议的逻辑分析方法

多方不可否认协议需要满足不可否认性、公平性和时限性三大安全目标,但是现有的对多方不可否认协议的形式化分析方法大多是对两方协议分析方法的简单扩展,单一方法不能完整覆盖所有的安全目标分析;同时,对单一安全目标的分析能力有限,分析结果不可靠。首先,综合比较现有的分析技术,选定SVO逻辑进行扩展,显式引入时间因素,给出对应的语法定义和时间演算公理。然后,对改进逻辑的语义模型进行介绍,并证明了逻辑系统的可靠性,使得改进后的逻辑系统支持对多方不可否认协议三大安全目标的分析。最后,选取一个典型的多方不可否认协议,分别对其时限性和公平性进行分析,发现了其中存在的时限性和公平性缺陷,并给出了对应的攻击方法。其中,公平性缺陷是首次被发现。     

Multi-party quantum key agreement protocol secure against collusion attacks

The fairness of a secure multi-party quantum key agreement (MQKA) protocol requires that all involved parties are entirely peer entities and can equally influence the outcome of the protocol to establish a shared key wherein no one can decide the shared key alone. However, it is found that parts of the existing MQKA protocols are sensitive to collusion attacks, i.e., some of the dishonest participants can collaborate to predetermine the final key without being detected. In this paper, a multi-party QKA protocol resisting collusion attacks is proposed. Different from previous QKA protocol resisting \(N-1\) coconspirators or resisting 1 coconspirators, we investigate the general circle-type MQKA protocol which can be secure against t dishonest participants’ cooperation. Here, \(t < N\). We hope the results of the presented paper will be helpful for further research on fair MQKA protocols.     

运行模式法分析TW密码协议

在介绍两方密码协议运行模式分析法的基础上,运用运行模式分析法对自行设计的TW两方密码协议进行了分析,成功地发现了TW协议的攻击,并验证了此协议的安全性,说明了两方密码协议运行模式分析法的有效性。     

一种动态的可认证的群密钥协商方案

为了使群密钥协商协议能够抵抗主动攻击,提出了一种高效的可认证方案。该方案以一种可认证的两方密钥协商协议为基础,首先提出了该协议的无认证版本,然后通过二叉树把两方认证版本、一方认证版本和无认证版本结合起来。该方案提供了隐含密钥认证和完善前向保密等安全属性。其通信开销是常数,计算开销与成员数目的对数成正比。     

Protocols of quantum key agreement solely using Bell states and Bell measurement

Two protocols of quantum key agreement (QKA) that solely use Bell state and Bell measurement are proposed. The first protocol of QKA proposed here is designed for two-party QKA, whereas the second protocol is designed for multi-party QKA. The proposed protocols are also generalized to implement QKA using a set of multi-partite entangled states (e.g., 4-qubit cluster state and \(\Omega \) state). Security of these protocols arises from the monogamy of entanglement. This is in contrast to the existing protocols of QKA where security arises from the use of non-orthogonal state (non-commutativity principle). Further, it is shown that all the quantum systems that are useful for implementation of quantum dialogue and most of the protocols of secure direct quantum communication can be modified to implement protocols of QKA.     

Two-party quantum key agreement protocols under collective noise channel

Recently, quantum communication has become a very popular research field. The quantum key agreement (QKA) plays an important role in the field of quantum communication, based on its unconditional security in terms of theory. Among all kinds of QKA protocols, QKA protocols resisting collective noise are widely being studied. In this paper, we propose improved two-party QKA protocols resisting collective noise and present a feasible plan for information reconciliation. Our protocols’ qubit efficiency has achieved 26.67%, which is the best among all the two-party QKA protocols against collective noise, thus showing that our protocol can improve the transmission efficiency of quantum key agreement.