基于模糊身份的直接匿名漫游认证协议

近年来,为保护用户的隐私安全性,大量适用于全球移动网络环境的匿名漫游认证协议相继被提出.其中,部分协议采用临时身份代替真实身份的方法实现漫游过程中用户身份的匿名性需求,然而临时身份的重复使用,在一定程度上增加了用户的存储负担;部分协议采用身份更新的方法实现临时身份的一次一变性,但是相关信息的存储及更新操作,导致协议的执行效率较低.针对上述不足,提出模糊的直接匿名漫游认证协议.无需家乡代理的协助,通过1轮消息交互,外部代理即可直接完成对移动用户的身份合法性验证.同时,无需更新操作,即可实现漫游过程中临时身份的一次一变性.该机制在实现身份合法性匿名认证的同时,提高了协议的存储和执行效率,并且降低了通信时延.安全性证明表明,该协议在Canetti-Krawczyk（CK）安全模型下可证明是安全的.相较于传统漫游认证协议而言,该协议在存储、通信和计算等方面具有更优的性能,更适用于全球移动网络.     

无线传感器网络用户认证协议研究进展

无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)用户认证技术是传感器网络验证用户的合法性以避免网络数据信息泄露的有效手段之一,同时,用户也需验证传感器网络的合法性,避免获得错误或虚假数据信息。由于WSN节点能量、通信和计算能力等资源受限,且通常部署在敌对或无人值守的区域,因此传统用户认证协议并不完全适用于WSN。从WSN认证协议的安全攻击入手,给出其安全需求及理论基础,归纳总结了设计流程,针对其安全性分析,描述了安全攻击模型,并综述了形式化分析验证工具AVISPA体系结构和HLPSL语言构成。评述了当前的各种WSN用户认证协议,建议了未来研究方向,这些研究工作将有助于WSN用户认证协议的设计、分析与优化。     

Kerberos5协议的形式化分析综述

网络认证协议Kerberos 5提供三方认证机制,允许客户在单次登录的前提下实现对多个网络应用服务器的身份认证,目前该协议已得到广泛应用.FreeBSD,Linux服务器以及微软公司的Windows系列均采用该协议提供网络安全认证,因而该协议自身的安全性引起人们的广泛关注.由于该协议采用时间戳机制,同时涉及4个参与方,协议的复杂度较高,如何对其安全性进行全面的形式化分析与验证,一直是安全协议分析领域的研究热点与难点.目前国际上对其验证的方法主要分为两类,分别是基于符号模型的验证方法和基于计算模型的验证方法.全面系统地介绍和分析了目前国际上对该协议的形式化验证工作,在此基础上简要介绍作者目前的研究工作.     

基于位承诺的数字证书敏感信息保护

目前数字证书缺少敏感信息保护机制,容易泄露用户的隐私信息.针对数字证书的敏感信息泄露问题,采用基于单向函数的位承诺协议实现数字证书中敏感信息的隐藏和选择性披露,详细讨论了基于位承诺的证书申请、证书颁发及证书查询验证过程,并分析了位承诺协议的安全性和效率.     

面向智能家居的轻量型互认证协议

针对现有智能家居远程控制互认证协议不能兼顾效率与安全性的现状,提出一个面向智能家居的轻量型互认证协议,实现用户、网关与测控节点间的相互认证及密钥协商.协议基于USBkey和用户口令,采用挑战/应答机制,仅利用伪随机数及异或与哈希运算;在认证与协商阶段,通过单向哈希当前会话密钥获得可变共享密钥参与下一次认证,实现认证协议的一次一密,这种方法有助于提高协议的安全性及运行效率.最后,对比分析结果表明:本文协议有更高的安全性,且通过降低网关和节点的计算量、通信量及能源消耗,避免无线传感网的时间戳机制,实现了轻量型目标.     

面向HDFS的可证明安全的单点登录协议

针对Hadoop Distributed File System（HDFS）的安全机制中密钥管理复杂、用户需进行多次身份认证的问题,提出一个适合HDFS的基于身份的单点登录协议。协议采用了基于身份的密码技术实现了用户的单点登录,同时根据各个节点上一次为用户提供服务的情况对用户登录票据的流转过程进行了优化,并且运用Capser形式化证明工具对协议的安全性进行了证明。协议降低了HDFS在密钥管理上的开销,解决了用户访问HDFS可能需要频繁认证的问题,提高了登录票据流转的效率,同时协议还具有较高的安全性。理论分析和安全性验证表明,本协议对HDFS的安全高效运行有较大的帮助。     

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.     

基于零知识的处境感知系统用户认证协议研究

探讨了在处境感知计算中用户认证的安全问题.通过对处境感知系统与智能卡相结合的安全性研究,阐述了一个改进的用户认证协议:①运用一个基于零知识的协议在智能卡与处境感知服务器之间鉴定和加密计算;②运用一个基于用户密码的处境感知系统去确认用户的位置;③给出了基于IPv6的处境信息的网络访问控制策略.随后,分析了这个协议的安全性,探讨了协议的可用性和安全性之间的权衡.最后阐述了对这个协议的部分实现并讨论了将来的工作.     

基于改进Das协议的无线传感器网络用户认证协议UAPL

针对在无线传感器网络中采用用户认证的方式获取节点数据时,容易出现密码被破译,以及容易遭受多种网络攻击等安全性问题,在改进Das协议的双因素身份验证的基础上,引入了用户与网关、网关与传感器节点之间的互相验证机制以及用户密码变更机制,提出了UAPL协议。UAPL协议具有防止网关节点旁路攻击、伪装攻击等网络攻击的安全验证机制,提供的密码变更防护能防止由于密码泄露而引发的安全问题。实验结果表明,UAPL协议与其他改进Das协议相比具有较高的安全性。     

基于改进Das协议的无线传感器网络用户认证协议UAPL

针对在无线传感器网络中采用用户认证的方式获取节点数据时,容易出现密码被破译,以及容易遭受多种网络攻击等安全性问题,在改进Das协议的双因素身份验证的基础上,引入了用户与网关、网关与传感器节点之间的互相验证机制以及用户密码变更机制,提出了UAPL协议。UAPL协议具有防止网关节点旁路攻击、伪装攻击等网络攻击的安全验证机制,提供的密码变更防护能防止由于密码泄露而引发的安全问题。实验结果表明,UAPL协议与其他改进Das协议相比具有较高的安全性。     

蓝牙用户认证方案的设计与仿真实现

针对蓝牙现有认证无法确认设备使用者的问题,在分析研究已有安全机制的基础上,提出蓝牙用户认证的一种实现方案,设计了用户认证协议,并有针对性地进行改进与简化,进而提出了S-ECSRP协议.仿真实现结果表明,提出的方案是可行的,同时验证了蓝牙用户认证协议S-ECSRP是实用且有效的.     

一种高可靠的无线射频识别群组标签认证协议

现有的无线射频识别群组标签认证协议无法抵御阅读器重放攻击,且可靠性低。为此,提出一种改进的认证协议。其中,对标签和阅读器的身份进行双向合法性验证,每个标签与阅读器独立通信,标签之间无需信息传递,由此提高协议安全性,使其可以抵御重放攻击。基于BAN逻辑的形式化分析结果验证了该协议的正确性和安全性。     

一种基于树型网络的可验证多方量子密钥分配协议

借助可信中心的协助,引入用户身份验证和密钥验证机制,提出一种适用于电力通信系统的树型网络可验证多方量子密钥分配协议。利用带密钥的单向hash函数技术同时对每个用户进行身份验证和密钥验证,保证两者可以在同一个步骤中完成。发送者和接收者之间无需进行公开讨论,节省了资源,降低了成本。和其他利用纠缠资源的协议相比,该协议采用单光子作为量子信息载体,且单光子不需要存储,在技术上更容易实现。通过对该协议进行安全性分析,表明该协议在理论上是安全的。     

云计算中基于密文策略属性基加密的数据访问控制协议

云计算提供一种新兴的数据交互模式,实现了用户数据的远程存储、共享和计算。由于云计算的系统复杂性、网络开放性、资源集中性以及数据敏感性等特点,使得用户与云服务器的交互过程面临着严峻的安全威胁,成为云计算安全领域亟待解决的关键问题。文章首先介绍了云计算系统的系统组件、信任模型和攻击模型,针对云计算系统中的数据安全访问问题,提出了基于密文策略属性基加密的访问控制协议。该协议利用切比雪夫映射的半群特性实现了用户身份的合法性认证,并设计轻量级的属性加密算法实现用户数据的可靠性授权。同时,该协议主要引入身份认证、访问控制和前向安全性机制,实现用户身份真实性认证和数据可靠性访问。通过协议存储需求分析,表明该协议在数据属性集和密钥存储方面具有固定的存储空间需求,避免海量数据交互中用户存储空间的线性增长。通过分析,表明该协议具有较强的可靠性、灵活性和扩展性,适应于云环境中大规模数据交互的应用场景。     

基于身份自证实的秘密共享方案

为了解决现有秘密共享方案中秘密份额的安全分发问题,基于Girault密钥交换协议,结合基于身份(ID)的公钥密码技术提出了一个新的秘密共享方案,并对其进行了安全性和性能分析.该方案中,用户的私钥作为其秘密份额,无须秘密分发者为每个用户分发秘密份额.用户的私钥可以由用户自己选取,可信第三方无法获取其私钥.同时,任何人都可以以离线方式验证每一个参与者公钥的合法性.分析表明,文中所提出的基于身份的秘密共享方案具有更高的安全性和有效性,能更好地满足应用需求.     

安全高效的异构无线网络可控匿名漫游认证协议

分析传统的匿名漫游认证协议,指出其匿名不可控和通信时延较大的不足.针对上述不足,提出异构无线网络可控匿名漫游认证协议,远程网络认证服务器通过1轮消息交互即可完成对移动终端的身份合法性验证,当移动终端发生恶意操作时,家乡网络认证服务器可协助远程网络认证服务器撤销移动终端的身份匿名性.该协议在实现匿名认证的同时,还具有恶意匿名的可控性,有效防止了恶意行为的发生,且其通信时延较小.安全性证明表明,该协议在CK安全模型中是可证安全的.相对于传统漫游机制而言,该协议更适合于异构无线网络.     

改进的三方口令验证元认证密钥交换协议

在三方口令认证密钥交换（三方PAKE）协议中,每个用户仅仅需要和服务器共享一个口令,就可以在服务器的协助下与他人进行安全的密钥交换.由于有效地减少了用户管理口令的负担,三方PAKE协议在大规模用户集的安全通信中受到了较多关注.然而,已有的三方PAKE协议大多关注的是服务器利用明文存储用户口令的情形,没有考虑服务器口令文件泄露所造成的巨大威胁.在服务器端存放的是相应于用户口令的验证元的情形下,研究三方PAKE协议的分析和设计.首先分析了一个最近提出的基于验证元的三方PAKE协议,指出该协议易于遭受离线字典攻击,因此未能达到所宣称的安全性;其次,在分析已有协议设计缺陷的基础上,提出了一个新的基于验证元的三方PAKE协议,并在标准模型下证明了所设计的协议的安全性,与已有协议的比较表明,新提出的协议在提供了更高安全性的同时具有可接受的计算和通信效率.     

一种无线传感器网络用户认证与密钥协商协议

随着无线传感器网络的发展,外部用户可以直接访问传感器内部节点获取信息,因此如何认证外部用户的身份,只允许授权用户获取节点数据,保证传输数据的保密性和完整性,已成为当前无线传感器网络研究的热点问题.本文基于用户口令和智能卡提出一个无线传感器网络用户认证与密钥协商协议,协议中采用哈希和异或运算实现主体的身份认证和密钥协商功能.为了分析协议的安全性,本文扩展了串空间理论,构造了分析无线传感器网络认证与密钥协商协议的形式化方法,证明了协议的安全性.最后,文中分析了协议的执行效率,并与同类协议进行了比较.     

一种面向车联网通信的条件隐私保护认证协议

车联网可有效提高交通的效率和安全性,但通信过程中存在的隐私泄露问题严重阻碍了其应用落地。提出一种面向车联网V2X通信的条件隐私保护认证协议。针对现有协议大多仅支持车辆认证的局限性,基于用户身份和车辆身份信息生成车与用户绑定的生物密钥,使协议支持单车多用户或单用户多车认证。在保护用户和车辆身份的条件下完成对消息发送方的身份认证,并在特定情况下追溯车辆和用户的真实身份,从而实现对车辆和用户的条件隐私保护。同时,在协议中添加批量验证功能以提高验证效率。形式化的安全性分析和性能评估结果表明,该协议是安全且高效的。     

基于WiFi定位的智能手机位置证明协议

基于WiFi定位的职能手机位置证明问题近几年发展迅速,受到极大的关注.提出了两种安全可靠的位置证明协议,利用智能手机配合WiFi无线网络向第三方证明位置信息,通过密码学技术及适当的安全参数来保证智能手机位置证明的完整性、可靠性与匿名性.匿名性是指在不泄露用户身份信息的情况下完成对用户位置的验证.分析并证明了位置证明协议的安全性.与同类协议相比,该方案在效率和安全性方面更具优势.