安全多播准入控制系统的研究与实现

安全问题一直是多播技术发展中一个亟待解决的问题,而在所有的安全问题中,安全多播准入控制是研究的焦点.研究了国内外现有的典型多播准入控制方案,对它们的优缺点进行了分析和比较研究.结合各种多播准入控制方案的优点,给出了一个基于IGMP协议的安全多播准入控制方案.实验表明该安全多播准入控制方案具有安全性高、稳定性好、扩展性好、易于迁移到IPv6环境和便于部署等特点,有较高的实际应用价值.     

基于网络编码和ECC的无线体域网安全签名方案

针对无线体域网( WBAN)应用中人们关注的病患个人敏感数据在传输过程中容易受到攻击的安全问题,提出一种结合随机网络编码和椭圆曲线密码学( ECC)的安全签名方案。该方案首先在网络中引入随机网络编码建立多播网络模型,增加相同传输次数下的数据信息量;通过采用ECC算法对信息进行签名,保障病患相关生理信息的通信安全。该方案共有三个阶段,即创建、签名和验证阶段。理论证明了该方案是安全的,能够有效地对信息进行污染验证,并确定受攻击节点的位置。     

H-Y密钥认证方案及其修正方案的安全分析

Ｈ－Ｙ密钥认证方案不需权威机构参与证书生成。但是在猜测攻击下该方案有严重的安全弱点。Ｚｈａｎ等提出了修正方案对该安全漏洞加以弥补。文中对两种方案进行了详细的安全分析，并对修正方案加以改进从而进一步消除了安全隐患。     

一种隐私保护的安全DTN发布订阅协议

容迟网络是一种新型无线网络技术，近年来与命名数据网络有着融合发展的趋势。这里以发布／订阅多播协议为原型，构造了容迟网络环境下的命名数据网络环境，探讨了该环境下的安全和隐私问题。并进一步提出了基于群签名的数据包隐私保护验证方案，以及基于哈希链的防篡改TTL网络拥塞控制方案，来抵抗泛洪攻击等恶意行为。仿真实验表明基于TTL的网络拥塞控制安全方案可以有效地控制网络中的泛洪攻击等恶意行为，而哈希链方案可以有效防止用篡改TTL的方式来变相阻塞网络。     

网络编码的安全问题初探

网络编码打破了传统的独立比特不能再被压缩的传统理论,该理论指出在多播系统中,通过允许中间节点对数据进行编码组合,可以进一步的提高网络吞吐量。现今,虽然网络编码在抗搭线窃听、抗拜占庭攻击和网络纠错码等网络安全领域已展开应用,但仍需进一步发展。针对这一现象,这里对网络编码的安全问题进行综述并加以分析,同时针对网络编码较容易受到的一种攻击——网络污染攻击,指出全同态加密方案在解决该问题上的应用。     

基于邻居覆盖信息和节点移动速度的无线自组网多播方案

针对无线自组网节点的移动导致多播可靠性降低、开销和时延增加的问题,提出基于邻居覆盖信息的多播方案。该方案通过少量的Hello报文收集一跳内的邻居信息,并据此实时计算节点的密度系数、邻居节点未覆盖率等参数,利用所获参数动态调整节点的多播数据转发时延与转发概率。为进一步降低时延,提出一种基于节点移动速度的数据分发方案,它允许部分快速移动节点采用更高的概率转发多播数据。将其扩展至多播方案中,形成基于邻居覆盖信息和节点移动速度的多播方案。NS2的仿真结果表明,与现有方案相比,该方案将分组投递率提高27%,控制开销减少33.2%,并将端到端平均时延降低45%。     

光纤传感器在全光网络安全及防范措施中的应用

在对全光网络存在的安全问题分析的基础上,总结了现存的攻击方法,讨论了光纤传感器在全光网络安全及防范措施中应用,在现有的理论模型基础上提出一种新型的全分布式光纤传感器模型,最后分析了该方案解决全光网络安全隐患的有效性.     

EPON加密方案的实现

安全问题是以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network--EPON)亟待解决关键技术问题之一.文章根据802.3 EFM工作组对于EPON网络的相关建议和802.3ah协议,分析了EPON网络中存在的安全隐患,针对EPON网络中存在的广播窃听和内容重放攻击两个方面的安全问题,提出了一个抗广播窃听和重放攻击的混合加密方案,该方案通过加密密钥交换和加密MAC帧两条途径,有效地增强了EPON网络的安全性.最后,在Altera QuartusII 4.1上对本方案的加解密算法进行了仿真实现.     

改进的CBC 模式及其安全性分析

针对CBC模式在分块适应性攻击模型下不安全这一问题,提出了一个新的分组密码工作模式。新方案引进了Gray码,改变了原有模式的输入方式,打乱了前后输出输入的内在联系。同时,利用规约的思想对其安全性进行了分析。结果表明,在所用分组密码是伪随机置换的条件下,方案在分块适应性攻击模型下是可证明安全的。     

多播同步协作的动态安全机制

分析了多播同步协作应用的安全问题,提出了一种比较实用的安全机制方案。并据此实现了一个多播视频会议的安全管理模块。     

基于MAC层的EPON双向认证加密方案研究

在分析了以太网无源光网络(EPON)网络中存在的安全隐患基础上,针对EPON网络中存在的安全问题,根据双向认证加密方案及技术路线,提出了一个抗MAC帧窃听和重放攻击的混合加密双向认证方案。该方案在不增加成本的基础上,全面地保障了EPON系统数据的安全,同时也满足了不同用户的需求,系统有一定的实用意义。     

一种基于子载波合并的多播资源调度算法

针对无线OFDM多播系统,该文提出一种基于子载波合并的多播资源调度算法。该算法通过提前将子载波分组,避免了不必要的子载波配对;自适应地选择子载波合并\非合并,在分集和复用两种模式中选取最优方案;同时根据子载波功率分配的特点,将其解耦为配对子载波集合内功率分配和集合间功率分配两个子问题,进一步优化了算法性能。仿真结果表明,与现有方案相比,所提方案能够在复杂度较低的情况下,较好地提升系统性能。     

对一种群签名方案的伪造攻击

王晓明等人提出一种群签名方案(2003),并称可以抵抗各种伪造攻击,而且可以进行群成员的注销,但是经过认真分析,该方案存在安全隐患:首先,无法进行有效注销群成员。其次,攻击者可以伪造签名通过验证而使群权威无法识别。本文提出一种有效的攻击方案,并给出安全群签名方案的应具备的两个要素。     

IPv6校园网安全威胁分析和防护

随着IPv6在校园网的普及,网络运维中必须考虑IPv6带来的安全隐患。文章介绍了校园网网络架构,地址分配方案,以及校园网面临的IPv6安全攻击类型和危害,在此基础上提出了IPv6校园网网络优化和攻击溯源拦截方案。     

一种适用于安全多播的加密算法及密钥管理方案

为了避免安全多播中的密钥更新，强化密钥管理和提高安全多播的效率，在分析安全多播需求的基础上，提出一种适用于安全多播的加密算法和相应的安全多播密钥管理模型，实现了无需更新密钥就可满足前向和后向加密的抗同谋破解的安全多播。分析表明，给出的加密算法拥有良好的加密强度和加密速度。这种无需更新密钥的安全多播可以应用在各类多播环境中。     

一种基于多载波的多播系统物理层安全方案

受限于发送方天线数目,无线多播系统整体信道通常不存在零空间,无法利用传统的物理层安全技术保证其安全传输。针对这一问题,该文提出一种基于多载波的多播系统物理层安全方案。首先,建立了多载波多播系统物理层安全通信模型;之后,通过分配载波产生合法用户的信道零空间,在零空间内引入人工噪声保证系统的安全传输;最后,以最大化保密传输速率为目标,在系统总功率受限情况下,利用Kuhn-Tucher条件对各子载波功率进行了优化。仿真结果表明:该方案不受限于发送方天线数目,并且所提功率分配方法的系统保密传输速率比等功率分配方法提升约2 bit/(s Hz)。     

Ad Hoc网络中基于协商机制的QoS多播路由研究

针对移动Ad Hoc网络QoS多播路由中普遍存在的拥塞问题,提出了一种基于协商机制的QoS多播路由协议,节点协商使用以一定QoS约束建立起的多播链路,避免过度使用多播资源引起网络拥塞,从而提高分组投递率和网络吞吐量。通过NS2仿真证明,该协议能够保证不同类型业务在网络中传输的服务质量,提高网络的利用率。     

对DVB—RCS安全多播的改进

讨论了DVB-RCS标准的安全规范,并针对现有规范在多播安全性上的缺陷,提出了改进方案.通过扩展MKE,QKE和EKE消息发送密钥改进发送与更新多播密钥方案,达到了提供安全的多播卫星服务的目的.     

注入攻击下的扩展卡尔曼滤波安全检测

信息物理系统是一种开放式的网络化智能信息系统，容易受到安全攻击。注入攻击是一种通信攻击，注入虚假数据会使传感器获得错误量测值，从而导致系统性能变差。针对这一安全问题，文中结合扩展卡尔曼状态估计器，利用基于最小迹原则扩展卡尔曼滤波状态估计的检测方案，对同一场景下的新息序列进行检测，通过假设检验来判断系统状态。MATLAB仿真结果表明，在给定的攻击检测规则下，该检测方案能够有效检测到注入攻击，减少传感器因错误量测值而造成的系统性能损失问题。     

基于数字证书的树型结构安全多播方案

该文提出一种基于数字证书的安全多播方案，采用树型的多播拓扑结构。多播树中的每个节点都有一个标识其身份的数字证书，除了成员身份认证外，还可以安全地分发会话密钥和实现会话数据的认证，因而减少了多播群密钥管理的复杂度；由于采用分层的树型多播结构，成员加入和退出有了更大的可扩展性。