针对实时分布式应用的组密钥动态更新方案

针对有实时性需求的分布式组通信应用问题,提出基于哈希函数和BD协议的组密钥更新机制.建立以种子成员为主导的组密钥管理模型,密钥更新主要发生在局部范围,不会引起大范围的信息耦合现象.BD协议降低了组密钥链种子参数的生成时间,从而降低了密钥更新的时间.安全性,健壮性和效率分析表明:提出的组密钥更新机制在满足实时性要求的前提下,能保证信息的前向机密性和后向机密性.相对于Io-lus模型,不仅消除了GSC与GSI处单点失效引发的1toN问题,且不需在GSI处的转发环节,消除了GSI处的数据瓶颈问题.     

一种最小密钥更新量组批更新算法

安全组通信多采用基于逻辑k叉树的方案,其时间开销和组播带宽开销决定着系统的可扩展性能,主要影响因素包括密钥更新量、组播包数和加密量,而中间节点更新量是最直接的原因.由于三者均与组规模、用户改变数和用户分布有关,已有的方案不能适应大规模组和用户频繁变动的环境.本文提出组密钥分发的最小准确覆盖问题,并证明一种启发式的解.以此为基础,提出密钥更新量趋于零的组批更新算法,简称GMEC,算法可以在确保前向安全和后向安全的前提下同时处理任意多用户变更请求.结果表明本算法的效率有明显提高.     

基于秘密共享的组播密钥更新算法

提出一种基于秘密共享的组播密钥更新算法。采用二叉逻辑密钥树结构,根据组成员状态变化,利用秘密共享的思想构造广播消息,使组成员可以逐步计算组密钥,而非组成员不能计算组密钥,从而实现组密钥更新。分析表明,与采用逻辑密钥树的算法相比,该算法能降低密钥更新时的通信量和计算量,适用于大型的动态群组通信。     

一种改进的动态对等群组分担式密钥协商协议

TGDH协议是一种较好的适合于对等群组的密钥管理方案,通过对该协议的分析,发现该协议在通信方式上存在不足,密钥更新协议使用了多余的消息,需要占用更多的带宽.本文通过设计一个求密钥关联集的预备算法,利用该算法重新设计了密钥更新协议,改进了TGDH密钥更新协议通信方式的不足.理论分析结果表明:改进后的协议有效降低了TGDH协议的通信负载和密钥存储负载,使通信带宽从O(nlogn)降低为O(n),节点的密钥存储量由O(n)降低为O(logn);仿真实验结果进一步表明改进后的协议具有更好的通信性能.     

Ad Hoc网络能量意识组密钥更新方案EAwLKHT

为了降低Ad Hoc网络安全组播中组密钥更新过程的能量消耗,根据跨层设计思想,提出了一种基于能量意识逻辑密钥层次树(EAwLKHT)模型的组密钥更新算法.利用网络层、物理层反馈信息,对逻辑密钥层次树LKHT上成员节点的顺序进行调整,生成EAwLKHT;EAwLKHT通过合理分配中介密钥,提高组密钥更新过程中的信息传输效率,减少不必要的能量消耗,从而优化网络性能.并通过仿真实验对该方案的可行性进行了评估.     

Combinatorial Optimization of Group Key Management

Given the growing number of group applications in many existing and evolving domains recent attention has been focused on secure multicasting over the Internet. When such systems are required to manage large groups that undergo frequent fluctuations in group membership, the need for efficient encryption key management becomes critical. This paper presents a new key management framework based on a combinatorial formulation of the group multicast key management problem that is applicable to the general problem of managing keys for any type of trusted group communication, regardless of the underlying transmission method between group participants. Specifically, we describe Exclusion Basis Systems and show exactly when they exist. In addition, the framework separates key management from encrypted message transmission, resulting in a more efficient implementation of key management.     

动态群组通信中组播密钥的分层管理

随着因特网用户的急剧增加和各种业务的出现，组播技术呈现出极为广阔的应用领域．本文研究了组播安全机制中的群组通信密钥管理问题．针对网络结构的特点。提出一个基于域的动态群组阶层式密钥管理机制．该机制简化了成员变化时的密钥更新。具有良好的扩展性和密钥更新效率．     

基于LKH树的动态多播群组批密钥更新方案的优化设计

逻辑密钥层次（LKH）方案是目前多播领域中最有效的密钥管理协议。然而,由于其集中式访问控制和密钥分配方式,限制了组规模的进一步扩展。根据文献[1,2]关于MBone的多播组成员行为的研究和监测结果,援引批处理和优化控制的思想,本文对LKH树的方案进行了改进和扩展,设计了一个基于LKH树的优化批密钥更新方案,并给出了它的协协议和算法。分析表明,该方案克服了原有协议的缺点,增加了组规模的可扩展性,因而适用于大型的动态多播环境。