基于身份的可认证多方密钥协商新方案

认证密钥协商协议允许通信方在公开的网络环境里进行认证,并协商一个安全的共享会话密钥。在McCullagh-Barreto方案的基础上,提出了一个基于身份的可认证多方密钥协商新方案。引入密钥种子更新临时公私钥对,实现了认证功能,提高了安全性,成功抵抗了Reveal查询攻击和密钥泄漏扮演攻击,且具有无密钥控制、等献性等特性。     

5G网络认证与密钥协商协议的形式化验证与分析

网络攻击的手段层出不穷,如中间人攻击,重放攻击, DoS攻击等,以此获取不当利益.密钥协商协议的设立是为合法用户提供正确认证入口,并拒绝攻击者的非法接入和攻击.密钥协商协议是保护移动通信提高服务质量的第一道安全防线, 5G网络密钥协商协议在实际环境中仍然存在安全隐患,其协议本身的安全特性能否满足要求仍未可知,本文提出使用基于概率模型检测的方法,通过对5G网络密钥协商协议的各协议方实体进行建模,建立离散时间马尔科夫链模型,在建模过程中考虑外界的攻击影响,引入攻击率来描述外界的影响程度,通过攻击率对5G网络密钥协商协议的研究进行定量分析,使用概率计算树逻辑对待验属性规约进行编码描述,利用概率模型检测工具PRISM进行实验.实验结果表明:在引入攻击率的5G网络密钥协商协议模型中, 5G网络密钥协商协议各协议方实体所受攻击的影响对该协议的时延性,有效性,保密性等属性规约的性能有不同程度的影响,因此,研究外界网络攻击对协议的安全性能的影响,对加强协议安全性能及其改进具有一定借鉴意义,并对5G网络密钥协商协议的安全特性的提升和保护用户的经济与信息安全具有很大的意义.     

基于TePA的无线传感器网络安全方案

针对无线传感器网络的安全需求, 结合TePA技术提出了一种基于TePA的无线传感器网络安全方案。该方案简化了TePA技术的身份认证分组和分组字段, 解决了无线传感器网络在传感器节点接入和密钥协商的问题。采用改进的BSW逻辑验证了协议, 并从协议安全性和网络性能方面分析了方案, 结果表明方案能抵抗中间人攻击和重放攻击, 并适合无线传感器网络。     

基于身份的可认证多方密钥协商方案

三方密钥协商协议虽然比传统方案高效,但不具有认证功能且易遭受中间人攻击。文章将该协议扩展到多方,提出2个新的基于身份的密钥协商方案。方案中用于实现认证功能的签名是短签名,因此认证过程比较高效。通过引入口令进化机制,提高了安全性。新方案具有等献性、无密钥控制、已知密钥安全、抗中间人攻击等安全特性。     

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。     

无人机网络中基于多因子的认证密钥协商协议研究

随着无人机技术的发展,无人机网络日益普及,无人机网络安全也越来越受到人们的关注。解决无人机网络的安全问题,研究和设计安全、高效且轻量级的认证密钥协商协议至关重要。2021年,HUSSAIN等人提出一种基于椭圆曲线加密算法的无人机网络认证密钥协商协议,但该协议存在无人机伪装攻击、会话密钥泄露等安全问题。基于此,文章提出一种基于多因子的认证密钥协商协议,利用安全概略算法和椭圆曲线加密算法解决HUSSAIN等人协议的安全威胁,且可实现访问控制。安全分析、安全证明及仿真实验表明,该协议的计算开销和通信开销虽然略有增长,但安全性更高。     

一种安全增强型无线认证与密钥协商协议

针对当前3G网络身份认证与密钥协商方案存在扩展性差、用户身份信息易泄露的问题,提出一种基于无线公钥体制的安全增强型无线认证与密钥协商协议,实现实体间的双向身份认证,保护空中接口及有线通信链路,防止用户和接入网络身份标识泄露。该方案支持数字签名,可提供不可否认性业务。形式化方法验证分析表明,该协议能够满足安全需求。     

3G中安全增强的AKA协议设计与分析

提出了3G安全保密系统框架,设计了安全增强的认证与密钥协商协议,并对其进行了基于SVO逻辑的安全性分析。结果表明,SE-AKA协议在永久身份保密、双向认证、不可否认性等方面的安全性都优于3GPP-AKA协议,使UMTS接入网络能够抵抗改向攻击和主动攻击。而且协议中消除了重同步机制,避免了序列号操作困难带来的危害。这些安全功能满足了3G环境下特殊部门高级别的安全需求。     

一种高效无线传感器网络认证及密钥协商方案

随着无线传感器网络在社会各个领域的渗透,其安全机制的研究一直是无线传感器网络的研究热点。在分析了无线传感器网络中认证及密钥协商方案设计时应满足条件的基础上,基于单向HASH函数和对称密码算法,设计了无线传感器网络中传感器节点间一种高效的认证及密钥协商方案。并从互认证、会话密钥、可抵御攻击等方面对该方案的安全性进行了分析,说明了该方案的安全性能较好,可有效抵御典型攻击行为;详细比较该方案和现有类似方案的运行性能,结果表明,该方案在存储容量需求、计算复杂性和通信带宽需求方面均优于现有方案。     

基于CK模型的安全节点认证密钥交换协议

无线传感器网络中的节点常常被部署在非安全的环境中,因而容易遭受假冒等安全威胁。为保护可信节点之间数据通信安全,基于计算性Diffie-Hellman假设,提出一种节点认证与密钥交换协议。推荐方案不仅能实现对参与节点真实身份的鉴别,而且生成一个参与方共享的秘密密钥,为参与方之间的数据交换建立一个安全的通信信道。并证明了推荐方案能实现CK模型下认证和密钥协商的协议的安全目标。此外,对安全属性的分析表明该协议具备前向安全、已知会话密钥安全、抗密钥泄漏假冒及未知密钥共享攻击的能力。     

有门限可认证的多重秘密密钥协商方案

密钥管理是信息安全中的一个重要领域，密钥协商是密钥管理中的一个重要方面。基于线性码理论给出了一个计算安全的有门限可认证的多重秘密密钥协商方案。该方案使得参与者可以协商秘密密钥，而不用基于离散对数假设。参与秘密密钥协商的参与者组成的集合必须满足门限要求才能进行秘密密钥协商；同时协商的秘密密钥具有多重性，即进行一次秘密协商，可产生出多个秘密密钥。该方案基于线性码理论，可以进行验证，具有认证功能，能够防止第三方攻击。     

面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议

无线传感器网络作为物联网的重要组成部分,广泛应用于环境监测、医疗健康、智能家居等领域.身份认证为用户安全地访问传感器节点中的实时数据提供了基本安全保障,是保障无线传感器网络安全的第一道防线;前向安全性属于系统安全的最后一道防线,能够极大程度地降低系统被攻破后的损失,因此一直被学术及工业界视为重要的安全属性.设计面向多网关的可实现前向安全性的无线传感器网络多因素身份认证协议是近年来安全协议领域的研究热点.由于多网关无线传感器网络身份认证协议往往应用于高安全需求场景,一方面需要面临强大的攻击者,另一方面传感器节点的计算和存储资源却十分有限,这给如何设计一个安全的多网关无线传感器网络身份认证协议带来了挑战.近年来,大量的多网关身份认证协议被提出,但大部分都随后被指出存在各种安全问题.2018年,Ali等人提出了一个适用于农业监测的多因素认证协议,该协议通过一个可信的中心(基站)来实现用户与外部的传感器节点的认证;Srinivas等人提出了一个通用的面向多网关的多因素身份认证协议,该协议不需要一个可信的中心,而是通过在网关之间存储共享秘密参数来完成用户与外部传感器节点的认证.这两个协议是多网关无线传感器网络身份认证协议的典型代表,分别代表了两类实现不同网关间认证的方式:1)基于可信基站,2)基于共享秘密参数.分析指出这两个协议对离线字典猜测攻击、内部攻击是脆弱的,且无法实现匿名性和前向安全性.鉴于此,本文提出一个安全增强的可实现前向安全性的面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议.该协议采用Srinivas等协议的认证方式,即通过网关之间的共享秘密参数完成用户与外部传感器节点的认证,包含两种典型的认证场景.对新协议进行了BAN逻辑分析及启发式分析,分析结果表明该协议实现了双向认证,且能够安全地协商会话密钥以及抵抗各类已知的攻击.与相关协议的对比结果显示,新协议在提高安全性的同时,保持了较高的效率,适于资源受限的无线传感器网络环境.     

机卡分离中基于身份的认证及密钥协商协议

为增强数字电视条件接收系统的安全性,用户端宜采用“机卡分离”的方法。其中,设计既安全又切实可行的机卡认证及密钥协商协议是一个重要环节。该文根据机卡分离环境的需求,设计了一个基于身份的双向认证及密钥协商协议。该协议可以抵抗中间人攻击、交错攻击与反射攻击。并且与基于证书的协议相比,无需可信第三方的介入,协议双方具有较少的通信量,在智能卡端也具有理想的计算量和较小的存储空间。     

基于ECC的密钥协商及双向认证方案

针对当前移动通信系统中认证和密钥协商协议存在的安全缺陷,提出一种基于椭圆曲线密码体制的双向认证和密钥协商方案,用于移动网络中任意用户之间,或用户与网络之间进行双向认证和会话密钥的安全协商.该方案采用ECC技术,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,减少对带宽的需求,降低移动终端的计算负担和存储要求.     

一种安全的LEACH路由算法

在研究低功耗自适应集簇分层型路由协议的基础上,从路由安全的攻防角度入手,分析现有各种路由攻击手段的原理、特点及危害,提出一种基于身份认证的密钥协商安全防范密钥管理对策,同时利用秘密共享技术防范关键点攻击,为无线传感器网络安全路由的设计与实现提供一个可行的方案。     

基于口令认证的移动Ad Hoc网密钥协商方案

Ad Hoc网是一种不依赖于任何固定基础设施、没有中心控制节点、计算资源受限的新型无线移动网络.基于ECC(elliptic curves cryptography),提出了一个新的适用于Ad Hoc网的具有口令认证和共享口令进化的多方密钥协商方案.口令的一个功能是作为共享信息认证移动节点的密钥,另一个功能是作为对称密钥加密移动节点间的交互信息.共享口令进化机制保证每次认证节点密钥和协商会话密钥时口令的新鲜性和安全性,从而既减轻了移动节点的计算量和存储负担,又实现了移动节点之间的密钥认证和信息加密.新方案具有抗中间人攻击、抗重放攻击、密钥独立和前向安全等多种安全特性.     

一种轻量级的Ad Hoc网络会话密钥建立方案

Ad Hoc网络是一种不依赖于任何固定基础设施、没有中心控制节点,计算资源受限的新型无线移动网络.本文基于SCHNORR签名方案,提出了一个新的适用于Ad Hoc网络的基于口令认证和口令进化的轻量级双方密钥协商方案.新方案具有抗中间人攻击、抗重放攻击、密钥独立和前向安全等多种安全特性.     

基于自验证公钥的3G移动通信系统认证方案

鉴于单钥密码体制存在密钥管理困难和不能提供防抵赖功能的缺陷,在第三代（3G）移动通信系统中,基于公钥体制的认证方法得到越来越多的重视。为提高单钥体制认证方案的安全性,并改进现有公钥认证协议在性能上存在的缺陷,文章提出了一种高效的基于自验证公钥的认证方案。该方案包含PKBP（公钥广播协议）和SPAKA（基于自验证公钥的认证及密钥交换协议）。其中,PKBP可使移动设备（ME）抵抗伪基站攻击并避免鉴别VLR（拜访位置寄存器）证书的合法性;而SPAKA可在无须传送公钥证书的前提下完成ME和VLR的相互认证及会话密钥协商。与现有公钥认证协议相比,PKBP和SPAKA减少了ME的数据传输量和在线计算量,获得了单钥认证协议所不能达到的安全目标和可扩展性,并可在特定场合实现对ME通话的可控、合法监听,满足国家安全部门的需求．因此,该方案很适合于支持3G系统的全球移动性和通信安全性．     

改进的可信网络连接机制

针对传统可信网络中存在会话密钥协商过程易受中间人攻击的不足,提出改进的可信网络连接机制。该机制基于椭圆曲线Diffie-Hellman（ ECDH）算法实现会话密钥的安全协商,用户与节点使用私钥和随机数完成会话密钥的计算。分析表明改进的密钥协商协议具有抗中间人攻击、高效性等特点,会话密钥具有前向安全性及较强的新鲜性和保密性。     

基于零信任的5G网络切片安全研究

随着5G网络的广泛部署和网络切片技术的出现,安全问题逐渐成为5G网络建设中不可忽视的一部分。在5G网络中,传统基于边界的安全防护架构无法满足更高安全需求的挑战,而不再划分信任区域、持续验证的零信任架构逐渐得到认可。分析切片现有安全技术缺陷,结合软件定义安全边界的思想,设计了基于零信任的切片安全架构。在信任评估中引入基于服务质量参数的可信度量方法,从可用性、可靠性和实时性角度建立可信度量过程,为持续验证用户是否可信、提供细粒度的访问控制决策奠定了基础。试验结果初步验证了可信度量方法的可行性。所设计的零信任网络安全架构和可信度量方法对信息安全防御相关研究和工程技术人员具有借鉴意义。