基于证书的有线局域网安全关联方案改进与分析

在基于三元对等鉴别(TePA)的有线局域网(LAN)媒体访问控制安全(TLSec)中,基于证书的LAN安全关联方案在交换密钥建立过程中存在通信浪费和不适用于可信计算环境的问题.为了解决这两个问题,首先提出了一种改进的基于证书的LAN安全关联方案.该方案简化了新加入交换机与各个不相邻交换机之间的交换密钥建立过程,从而提高...     

理想格上的多阶段认证密钥交换协议

现有的格基认证密钥交换协议普遍基于Bellare-Rogaway等单阶段模型,忽略了实际通信场景中会话密钥建立的阶段分离。针对这一问题,基于MSKE模型提出了一种格基多阶段认证密钥交换协议。该方案使用预共享的口令进行认证,并使用Peikert误差消除机制结合服务器静态密钥实现多阶段密钥协商。分析表明,该方案整体只引入少量计算开销,实现了双向认证、二阶会话密钥完美前向保密、抗量子攻击等特性,在MSKE模型下满足KD-2FS-M安全等级,是一种简单高效的后量子多阶段密钥交换协议。     

可信计算环境下的MACSec安全关联方案

为满足跨交换机间的媒体访问控制（MAC）层安全通信需求,提出一种改进的MACSec安全关联方案。该方案建立了新加入交换机与不相邻交换机之间的安全关联密钥（security association key,SAK）,用于保护它们之间的MAC层数据通信。为了使得该方案进一步适合于可信计算环境,在该方案基础上提出了一种可信计算环境下的MACSec安全关联方案。该方案增加了对终端设备的平台认证,从而实现了终端设备的可信网络接入,有效增强了局域网络的安全性。最后,利用串空间模型（SSM）证明了这两个MACSec安全关联方案是安全的。     

异构传感器网络中的一种混合密钥预分配方案

针对异构无线传感器网络,提出一种混合密钥预分配方案。该方案针对异构节点采用不同密钥预分配策略：高级节点采用基于身份的公钥密码机制进行节点间的认证和密钥协商;普通节点主要采用基于单向散列链的随机密钥预分配策略,在高级节点的辅助下进行对偶密钥的建立。在对偶密钥建立过程中,采用共享密钥发现和密钥协商相结合的方法,充分发挥公钥密码机制和随机密钥预分配策略的优势,达到较好的安全连通性和抗毁性。理论分析和仿真试验结果证明方案的可用性和安全性。     

基于分簇的Ad Hoc网络组密钥建立方案

针对移动Ad Hoc网络的特点,提出了一个基于分簇的移动Ad Hoc网络组密钥建立方案.该方案首先采用部分协商和部分分发相结合的方式建立簇密钥,然后采用完全协商的方式来建立组密钥.协商过程采用椭圆曲线密码体制和双线性对来实施,能够对不诚实节点进行检测和鉴别.簇密钥分发则采用成员过滤技术来实施.另外,还提出了一个签名方案来提供认证性.提出的组密钥建立方案有效地降低了组密钥建立过程的计算和通信开销,并具有较高的安全性和可用性.     

密钥交换协议的算法研究与协议改进

本文对密钥交换协议(IKE)的结构和算法进行了研究,并提出了基于预共享密钥认证的IKEv1主模式协议的改进思想及基于预共享密钥认证的IKEv2协议的算法改进方案。     

分簇式传感器网络多项式密钥预分配改进方案

针对分簇式传感器网络,提出一种改进的多项式密钥预分配方案。利用二元四次多项式密钥预分配方案,建立簇头节点之间的通信密钥,以解决阈值安全问题,降低节点开销,采用认证机制保证密钥建立过程的安全性,并支持节点加入与撤销。分析结果证明,该方案可以保证网络的连通性和安全性,节点的存储、通信及计算开销均较小。     

工控物联网认证协议与密钥协商算法研究

随着物联网在工控领域发展的深入,终端设备的安全性显得尤为重要。文章以工控物联网为背景,研究了现有物联网认证协议与密钥协商算法所存在的问题,提出了基于工控物联网的轻量级双向认证协议和改进的McCullagh-Barreto密钥协商算法。该认证协议可为终端设备提供身份认证,密钥协商算法可为该认证协议的通信保驾护航,两者的完美结合保证了工控物联网环境的安全。     

一种异构传感网认证密钥协商方案

把集合论思想引入异构传感网认证密钥方案设计中,提出一种基于双线性对动态累加器的异构传感网认证密钥协商方案.已往基于经典随机图等理论的安全方案主要实现了节点间密钥协商,使身份认证和密钥协商割裂开来;新方案则从集合论的角度把异构传感网认证密钥协商转化为集合元素关系认证,实现了身份认证和密钥协商的有效融合.方案包括异构传感网身份认证、密钥协商和广播认证这3 部分.节点通过交换 ID 与证人信息相互验证身份合法性;合法节点协商生成共享密钥;利用广播消息动态增加/删除节点,更新节点证人信息.实验分析表明,该方案不但实现了身份认证、密钥协商和广播认证的有效融合,而且具有良好的安全性、扩展性和网络结构变化的自适应性,适用于节点性能和安全性需求较高的场景中.     

无线自组网中有效的证密钥协商方案

在Diffie-Hellman密钥交换算法和基于身份的密码体制基础上,提出一种适用于无线自组网的认证密钥协商方案。该方案利用分布的多项式秘密共享的思想,实现PKG分布化和网络中节点公私钥的生成。通过随机数认证和基于身份的签名以及DH密钥协商算法实现认证密钥协商。该方案II3E与DH算法相结合,具有基于身份的密码体制低存储量和通信量的优点,同时认证密钥协商后的通信均可采用对称密码算法来有效降低计算量,节省网络资源。理论分析证明本方案是安全的。     

云环境下基于PTPM和无证书公钥的身份认证方案

为了解决目前云环境下用户与云端之间进行身份认证时所存在的安全问题和不足,本文首次将PTPM(Portable TPM)和无证书公钥密码体制应用到云环境中,提出一种用于实现用户与云端之间双向身份认证的方案.和现有方案相比,新方案具有以下特点:在通过建立身份管理机制实现用户和云端身份唯一性的基础上,首先利用PTPM不仅确保了终端平台的安全可信和云端与用户之间认证结果的真实正确,而且支持用户利用任意终端设备来完成与云端的身份认证过程;其次,新方案基于无证书公钥签名算法实现了“口令+密钥”的双因子认证过程;最后,通过安全性理论证明和性能分析,证明本文提出的方案在保证EUF-CMA安全性的同时,显著提高了用户和云端之间身份认证的计算效率.     

IPsec中密钥交换协议认证过程的研究及协议的改进

文章深入地分析了IKE协议在IPsec中的作用、交换机制、认证过程及其应用的局限性,结合移动用户及DHCP用户的特点和需求,对使用预共享密钥认证的主模式IKE协议作了进一步的改进,从而给出了一个将预共享密钥认证方式应用于移动用户及DHCP用户的可行方案。     

基于分离机制网络的可信域内快速认证协议

分离机制网络明确地分离了主机身份与位置信息,将互联网体系划分为接入网与核心网两大类,很好地解决了互联网的扩展性和移动性等问题.基于分离机制网络,结合可信计算技术,提出一种终端域内切换时的快速认证方案,在对终端用户身份进行认证的同时,对终端平台进行身份认证和完整性校验.在本方案中,终端进行域内切换时不需要本域的认证中心再次参与,仅由接入交换路由器通过Token即可完成认证.认证过程可以保持用户身份和平台信息的匿名性,减轻了认证中心的负担.与其他方案相比,本方案在认证开销、认证延迟以及安全性等方面均有明显优势.安全性分析结果表明本方案是安全高效的.     

无线传感器网络中基于节点行为和身份的可信认证

针对无线传感器网络(WSN)开放性和资源受限导致易受外部和内部攻击以及节点失效等问题,提出了一种高效、安全的可信节点间身份认证方案。方案采用基于身份和双线性对理论实现认证密钥协商与更新,通过基于Beta分布的节点行为信誉的管理计算其信任度,利用信任度识别节点是否可信并采用对称密码体制结合信息认证码实现可信节点间认证。方案不仅能防范窃听、注入、重放、拒绝服务等多种外部攻击,而且能够抵御选择性转发、Wormhole攻击、Sinkhole攻击和女巫攻击等内部威胁。与SPINS方案相比,所提方案在同一网络环境下有较长的网络生命期、较小的认证时延、更高的安全性及可扩展性,在无人值守安全性要求较高的WSN领域具有较好的应用价值。     

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。     

可证明安全的无双线性对无证书可信接入认证协议

提出一种无双线性对无证书的WLAN可信接入认证协议CTAPwoP.该协议以可信网络连接架构的基本思想为基础,将平台身份认证和平台完整性校验与用户身份认证过程巧妙结合,使得新协议仅需3轮交互就能实现站点(station, STA)与接入点(access point, AP)之间的双向身份认证和单播会话密钥的协商,同时实现AS对STA的平台身份认证和平台完整性校验.为进一步提高性能,该协议利用椭圆曲线上的点乘运算替换了传统无证书公钥密码体制中复杂的双线性对运算.安全性分析表明,该协议在高安全强度的eCK(extended Canetti-Krawczyk)模型下是安全的;性能分析表明：与IEEE 80211i的接入认证方案相比,该协议在计算开销和通信负载方面性能优势明显.     

一种增强的预共享密钥认证机制研究

在因特网密钥交换协议中,远程用户身份的认证问题尚无较好的解决方案。本文针对这一问题,分析了预共享密钥认证及其存在的问题,提出了一种增强的预共享密钥认证机 制,实现了服务器与远程用户身份的双向认证。