安全组播密钥更新机制的研究

组播密钥更新策略的分类有多种，文中从更新消息的依赖性方面总结分析了三种类型的组播密钥更新机制，讨论了各种类型机制的特点，探讨和总结了组播密钥管理的研究现状和发展趋势。     

安全组播密钥管理的层次结构研究

组播是面向组接收者的有效数据通信方式,其重要性正日益突出。组管理协议(IGMP)不提供成员接入控制。为保护通信机密性,安全组播使用不为组外成员所知的业务密钥来加密数据,并随组成员关系变化而动态更新。密钥管理成为安全组播研究的核心问题。为支持大规模安全组播,引入了逻辑密钥层次结构,以使密钥管理具有可扩展性。在对逻辑密钥层次作具体分析的基础上,本文就密钥树最优结构问题作了理论上的探讨,并取得了与实验一致的结论。     

路径洗牌算法：安全组播中一种高效的组密钥更新算法

安全组播通信使用组内所有成员共享的组密钥来加密通信内容。为了保障安全,密钥服务器需要在组成员关系改变时进行组密钥更新(rekey)。由于组内成员关系的动态性和加解密操作的高代价,组密钥更新性能成为衡量组密钥管理性能的主要指标。基于密钥树(key tree)的组密钥更新方法已经被广泛地使用,并达到了对数级的组密钥更新代价。密钥树的结构需要保证平衡,否则最坏情况下组密钥更新的通信代价会达到O(n)。该文提出了一种新的基于密钥树的路径洗牌算法PSA(Path Shuffling Algorithm),该算法能够将密钥树的平衡操作分散到一般的更新密钥操作中,减少了结构调整代价,从而提高了算法的性能。理论分析给出了该算法更新组密钥的平均通信代价,模拟实验也验证了这种算法更新组密钥的平均性能要优于其它同类算法。     

基于LKH混合树的组播密钥更新方案

IP组播通信越来越得到广泛的应用，其密钥动态管理是一个值得关注的问题。本文主要对组播密钥更新方案进行分析，并对基于LKH密钥树的更新方案进行了改进。     

一种安全组播传输策略

IP组播建立在一个非封闭的传输系统上,为了实现安全组播,除了密钥加密信息,还需要下层的通讯子网提供支持,这样才能彻底实现安全封闭的组播通讯。其中讨论了一些流行的密钥管理框架,密钥更新方案以及用户管理机制。通过这些方案可以防止信息泄漏、Dos攻击、组攻击、伪造信息,从而实现了组播的安全通讯。     

一种基于混合策略的动态组播密钥管理方案

组播密钥管理是当前组播安全研究的热点问题。在分析现有方案的基础上，考虑一种混合策略：将基于组的层次结构机制Iolus与基于密钥层次结构机制LKH的优点结合起来，提出了一种适合大型动态组播的可扩展的分层分组方式的密钥管理方案。该方案有效地降低了密钥更新的代价，具有较高的效率与较好的可扩展性．适合于解决大型动态组播的密钥管理问题。     

IP组播密钥管理技术研究

为了在IP组播中实现用户身份认证等安全管理,避免IP组播中的不安全因素,提出了一种运用门限技术和椭圆曲线密钥体制相结合的方案,构建一个IP组播服务系统并在其上分层实现了组播密钥的分发与恢复。最后通过实验测试给出了此方案的管理代价,证明了此方案可以很好地实现IP组播应用中的密钥管理,有效地解决了用户身份认证和授权管理问题,实现了安全IP组播。     

基于LKH混合树模型的新型组播密钥更新方案

安全组播是组播技术走向实用化必须解决的问题。在组成员动态变化时,设计一个高效的密钥管理方案是安全组播研究的主要问题。提出了一种基于新型混合树模型的组播密钥更新方案。该方案将GC的存储开销减小为4,同时,在成员加入或离开组时,由密钥更新引起的通信开销与nm保持对数关系(n为组成员数,m为每一族包含的成员数)。     

基于网格的一种安全组播密钥分配策略

在网格中,组播是实现大规模信息资源共享的一种重要方式,然而,如何保障组播的安全性是一个十分复杂的问题.本文将以集中控制和分布式管理所采用的密钥管理策略为基础,在遵循网格组播机制的前提下,考虑成员动态变化因素,提出了分层方法、成员发现协议、分簇协议和密钥分配策略,从而形成了一种基于网格的安全组播密钥分配策略.仿真实验结果表明此密钥分配策略具有良好的可行性和有效性.     

主密钥在组播密钥管理中的应用

本文在改进的RSA体制基础上给出主密钥的生成算法,并在主密钥的基础上提出了主密钥管理方案,该方案将参与组播的成员分成若干子组,每个子组的密钥生成、分发和更新由一个主密钥控制器完成。当成员变化时,设计的密钥更新策略同时满足前向安全和后向安全,这就解决了组通信中的密钥管理问题,实现了安全的组播。同时该方案使得每个用户只需存储和管理一个密钥,就能与组内或组外的用户进行安全通信,降低了用户的负载。因此主密钥管理方案能适用于大规模的、在网络中广泛分布的和动态的组。     

多层组播服务的安全架构

提出了一种适用于多层组播服务的安全架构,介绍了组成员控制、组密钥管理以及数据的安全传输.其安全架构能够提高多层组播服务的安全性和可管理性.     

一种基于延时及带宽受限的启发式组播路由算法

在分析了网络中基于延时和带宽受限的组播路由优化问题的基础上,本文提出了一种新的启发式算法,并进行了实验和分析.结果表明文中构造的路由方案成功地解决了当网络中存在多组组播业务时的QoS路由选择问题.此方案不仅保证了带宽、端到端延时,优化了路由树的代价,而且有效地控制了算法的复杂性并可适用于大规模的网络中.     

IP多播技术

主要叙述了ＩＰ多播技术的基本概念、多播协议以及正在发展的新协议，并简要描述了多播主干（Ｍｂｏｎｅ）和多播的前景。     

一种集中式的组播授权策略

集中式的组播授权策略采用组控制器加强对安全组成员的管理,并通过授权表实现对组成员的统一授权,使得只有通过授权的参与者才能具有与安全组成员的安全通信能力,授权表和安全组的动态更新与分发,有效地支持前向加密、后向加密和抗同谋破解。     

一种基于时间流的安全多播密钥更新机制的研究

基于Internet网的多播业务的广泛应用推动了人们对安全多播的研究,其中,对于密钥更新 机制的研究是一个热点也是难点。该文设计了一种变长输出摘要和变长密钥的单向散列函数用于所提出的一种基于时间流的密钥更新协议,并分析了该协议的各种性能。     

基于网络编码的双路径组播树生成算法

 为了将网络编码技术引入到全光组播网络中,提出了能够在多项式时间完成的基于网络编码的双路径组播树生成算法.该算法主要包括两大步骤:首先,从给定的组播网络中根据节点间度平衡的原则为源节点和每个目的节点之间确定一条有向路径,从而建立一棵传统有向树并保证有向树中任意节点的出度尽可能小,减少节点之间的关联性;其次,在所建立的传统有向树的基础上,从每一个目的节点到源节点根据冲突回溯原则建立源节点和每个目的节点之间的第二条路径,并保证源节点到任意目的节点间的两条路径为分离路径.算法中包含的约束原则能够保证所建立的双路径组播树包含最少的编码节点,从而使得所建立的组播树支持光域网络编码高效率实现,实现基于网络编码的全光组播并提升全光组播的性能.     

带宽预留的成组多播快速路由算法

本文在现有成组多播路由算法的基础上,通过最大限度地使用原有的计算结果、以存储空间换取计算时间两种策略,获得了计算效率很高的带宽预留的成组多播快速路由算法FGMRA(Fast Group Multicast Routing Algorithm).使用FGMRA得到的多播生成树总费用与C.P.Low和N.Wang算法(一种总代价和路由分配失败概率较低的成组多播路由算法)基本相同,计算效率大为提高.随机网络模型的仿真结果表明:FGMRA算法快速、稳定,是一种值得推广使用的高效算法.