适用于智能家居的格上基于身份多方认证密钥协商协议

随着物联网应用的日益普及,物联网设备终端数量激增、种类多样、层次复杂,常处于不可控的环境之中,因此,确保数据传输过程的安全性和隐私性至关重要。对基于物联网架构的智能家居服务进行探讨得出,启用智能家居应用需涉及多个方面,如用户、云、物联网智能集线器(the IoT smart hub,ISH)和智能设备,它们需要多方验证以进行安全通信。由此提出了一种针对智能家居应用的格上基于身份多方认证密钥协商协议,并证明在eCK模型下是安全的。其安全性可以归约到环上带误差学习(ring learning with errors,RLWE)问题的困难性,能够抗量子计算攻击。所提协议由一个格上基于身份的加密方案转换而成,无须公钥证书,避免了部署一个庞大的公钥基础设施(public key infrastructure,PKI)。通过信息交互实现显式认证,且可具有一定的匿名性质,与其他相关的后量子格上多方认证密钥协商协议方案相比,该协议在安全性和执行效率方面更具优势。

一种车联网中的无证书匿名认证密钥协商协议

在车联网中,各节点在开放的无线信道上通信,因此易受到恶意攻击,保障车辆通信过程中消息的完整性和身份的匿名性变得至关重要。针对现有的WZQ协议无法抵抗临时密钥泄露攻击问题,文章提出一种车联网中的无证书匿名认证密钥协商协议iWZQ。iWZQ采用无证书签名技术,解决了复杂的密钥存储和密钥托管问题,同时将身份认证与交通消息验证分离,避免了频繁检查消息撤销列表的问题。此外,通过可证明的安全理论和Scyther工具证明了文章所提协议的安全性。将文章所提协议与其他协议进行性能比较,结果表明,iWZQ在提高安全性的同时能够有效降低计算开销和通信开销。

基于NTRU密钥协商协议设计

NTRU是最早将密码系统困难性规约到格上困难问题的公钥密码体制.NTRU的特征简洁,密钥生成不复杂,运算速度快并且需要的存储空间小,所以目前基于格上困难问题建立密码体制的算法中,NTRU更加简便高效.然而基于NTRU的密钥协商协议相关研究较少,现存的基于NTRU的密钥协商协议消息传递过程中密钥的保护不充分,易为敌手攻击留下后门,且协议的安全性论证不充分不完备.鉴于此,提出了2个基于NTRU格上的密钥协商协议,增加临时秘密信息,使方案具有强前向安全性,并且提出了详细的安全证明,在不泄露响应方密钥和要伪造的会话密钥的情况下,该证明是基于格上最短向量计算困难性SVP假设下会话密钥的不可伪造性.该安全证明在eCK模型下可证明安全的.相较于DH,ECDH等传统的密钥协商方案,NTRU方案是基于多项式环上的,运算效率更高,其安全性可以归约到求解格上的困难问题,可以抵御量子攻击.

基于智能卡的强安全认证与密钥协商协议

将认证与密钥协商(Authenticated Key Agreement,AKA)协议所需的一种强安全属性——抗临时密钥泄露攻击引入到基于智能卡和口令的AKA协议中,基于NAXOS方法分别提出了基于智能卡的两方强安全AKA协议和三方强安全AKA协议.同时,首次给出了包含临时密钥泄露攻击的基于智能卡和口令的AKA协议的安全模型,并在该模型下给了所提出协议的安全性证明.此外,文中还分析了抗临时密钥泄露攻击不能在仅使用口令的AKA协议中实现的原因.

一个无线双向认证和密钥协商协议

身份认证和密钥协商是无线通信中一个非常重要的安全问题 .本文提出了一个无线双向认证和密钥协商协议 ,解决了无线通信中的身份认证和密钥协商问题 ,并使移动网络系统向移动用户提供匿名服务 ,使得访问网络与非法窃听者无法获知用户的身份信息 ,保证了用户身份信息和所在位置信息的机密性 ,高效实用 .

一种认证密钥协商协议的安全分析及改进

针对用于移动通信的可证安全的双向认证密钥协商协议MAKAP给出了一种有效攻击,指出该协议存在安全缺陷,它不能抵抗未知密钥共享攻击.分析了这些安全缺陷产生的原因,并给出了一种改进的协议MAKAP-I.改进后的MAKAP-I协议不但是可证安全的,而且无论从计算开销、通信开销、存储开销以及实现成本等方面,都比原MAKAP协议更高效、更实用.

移动通信中可证安全的双向认证密钥协商协议

在基于无线网络的分布式环境中,带认证的密钥协商协议对通信双方是否能够建立安全的会话至关重要。同时,协议的可证安全也逐步得到重视,在借鉴以往无线通信密钥建立协议的基础上,提出了一个可相互认证的密钥协商协议MAKAP(mutual authenticated key agreement protocol),并在Bellare和Rogaway的模型下证明了它的安全性,同时分析了其计算代价,与以往许多协议相比,MAKAP协议不仅在安全证明上有较明显的优势,而且其计算量也不大,有较高的实用性。

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。

基于层级化身份的可证明安全的认证密钥协商协议

目前基于身份的认证密钥协商协议均以单个私钥生成器(PKG)为可信第三方,但这种系统结构难以满足身份分层注册与认证需求。该文以基于层级化身份的加密(HIBE)系统为基础重构了私钥的组成元素,并利用椭圆曲线乘法循环群上的双线性映射提出一个基于层级化身份的认证密钥协商协议,为隶属于不同层级的云实体提供了安全的会话密钥协商机制。基于CDH(Computational Diffie-Hellman)与GDH(Gap Diffie-Hellman)假设,该文证明了新协议在e CK模型下具有已知密钥安全性、前向安全性和PKG前向安全性,并且能够抵抗基于密钥泄露的伪装攻击。

WAPI实施方案中的密钥协商协议的安全性分析

利用Canetti-Krawczyk模型对WAPI实施方案中的单播密钥协商协议进行了分析,结果表明:如果所采用的椭圆曲线加密方案ECES能够抵抗适应性的选择密文(CCA2)攻击,那么该密钥协商过程就不提供完美前向保密性(PFS)的会话密钥安全(SK-secure).在协议结束时该认证模型实现了用户STA和接入点AP相互的身份认证.相对于原国家标准,实施方案的安全性有了很大的提高.

改进的基于椭圆曲线加密的3G认证与密钥协商协议

针对第三代移动通信系统(3G)中采用的认证与密钥协商(AKA)协议存在安全漏洞和密钥管理困难等问题,采用基于椭圆曲线密码(ECC)和公钥体制协商会话密钥、对称加密算法加密消息的方法,提出了一种应用于3G业务中的改进协议。该协议不仅有效克服了AKA协议中存在的各种缺陷,避免了复杂的密钥管理难题,而且相比其他协议更简单容易,具有实际应用性。

基于口令的可隐含认证的密钥协商协议

研究了群组通信中的密钥协商协议，首先用可变的底数来代替DH方案中的固定底数，改进了两方(Two-party)密钥协商协议PPK[5]，然后把两方协议扩展成多方（Multi-party）协议，并且分析了所提出的两个协议对被动攻击和主动攻击的抵抗能力，最后给出了前者在抵抗联合攻击方面的不足。

对一个基于身份的密钥协商协议的分析与改进

根据2007年王圣宝等人提出的一类基于身份的密钥协商协议的特点,对私钥泄漏模仿攻击的分类进行了扩充,之后具体分析了王等人的协议,发现该协议不能抵抗扩充的私钥泄漏模仿攻击。进一步分析了存在攻击的原因,并对协议进行了改进,最后对改进后的协议的安全性质进行了分析。

可证明安全的群组匿名认证密钥协商协议

基于BDH困难问题,借鉴环签密方案的思想,提出了一种有效的群组匿名认证密钥协商方案。该方案首先在实现群组成员认证的前提下,协商出安全的会话密钥;对群组内外实现了不同程度的匿名,即群组之外的用户完全不能获悉参与协商的成员组成,群组内的成员了解参与协商的成员组成,但不能识别成员的身份信息;支持节点的动态群组密钥更新,实现了群组密钥的前向保密与后向保密;仅通过一轮交互确定会话密钥,降低了计算复杂性、减小了存储开销。

区块链系统下的多方密钥协商协议

密钥协商协议是在公开的信道上,两个或者多个参与者之间进行的共享密钥机制,以保证通信安全和对敏感信息的加密。通信主体需要相互信任,并且需要一个可信中心对彼此身份进行认证,以安全进行密钥协商。为防御针对中心进行攻击或者中心以权谋私,文章给出了在区块链系统下的多方密钥协商协议,利用区块链存储数据只能增加不能删除与更改的特性,使得协议具有更高的安全性。

多重PKG环境中高效的身份基认证密钥协商协议

认证密钥协商协议在网络安全通信中用于实现用户之间的相互认证和密钥协商。一些大规模网络应用中通常设置了多重PKG,高层的PKG认证下属的低层级PKG的身份并负责为它们生成私钥。目前适用于多重PKG环境的身份基认证密钥协商协议大多利用双线性对设计,运算效率较低,同时还存在安全性问题。为提高已有方案的安全性和效率,基于椭圆曲线密码体制提出了一种多重PKG环境中的身份基认证密钥协商协议,该协议中多个PKG之间不是相互独立的,而是具有层级隶属关系,更贴近实际应用。对该协议进行安全性分析,分析结果表明该协议能弥补已有方案的安全漏洞,满足抗临时密钥泄露、前向安全性、抗假冒攻击等安全属性,并且协商双方的计算中均不含双线性对运算,与同类方案相比具有更高的运算效率。

一个新的基于口令的密钥协商协议

以不经意多项式计算作为核心组件,提出了一个基于口令的密钥协商协议PSKA-I,该协议能够抵抗字典攻击但只能工作于认证模型。为解决协议PSKA-I这一缺陷,根据BCK安全模型设计了消息传输认证器,将协议PSKA-I转换为非认证模型中的安全协议PSKA-Ⅱ。上述协议口令的安全性由不经意多项式计算予以保证。与GL协议相比,该协议的通信及计算复杂度明显降低。

基于属性的认证密钥协商协议

提出了一个通用的基于属生的抗选择密文安全的密钥封装方案,并根据密钥抽取函数的不同功能,将标准模型下密钥抽取细化为随机提取和密钥抽取两个步骤.再以此为基础,设计了一个新的基于属性的认证密钥协商协议,定义了基于属性的可证安全密钥协商模型,并在标准模型下证明了该协议的安全性.

一种不依赖于协商策略的信任协商协议

自动信任协商为开放环境中希望进行资源共享或业务协作的陌生双方提供了一种灵活的信任建立方法。然而现有自动信任协商系统之间不具备可互相操作性,首要原因是缺少一个统一的信任协商协议。提出了一种不依赖于协商策略的信任协商协议,将协议消息划分为资源请求、信息披露和终止协商3种类型并定义了消息的格式,阐明了协商过程的3种状态及状态之间的转化关系,同时给出了协议实现算法。分析表明,该协议支持包括多种格式信任证在内的数字断言和不同策略语言描述的访问控制策略的披露,允许在一次协商过程中使用多种协商策略进行协商,以满足不同应用场景的协商需求,因而具有明显的通用性。

一种无线认证密钥协商协议

提出一种新的无线局域网认证密钥协商协议,可以提供双方相互认证及密钥确认。该协议在密钥设置上基于挑战响应协议和KAS方案,在密钥预分配上基于Diffie-Hellman协议,可以提供完美前向安全性,抵抗被动攻击、字典攻击、中间人攻击、假冒攻击等。并对协议的计算代价和通信代价进行分析。