基于交换测试粒子的半量子车地认证协商方案

针对下一代高速铁路通信系统车地认证协议中根密钥泄露、通信双方未相互认证、难以抵抗拒绝服务攻击等问题,提出了一种基于交换测试粒子的半量子车地认证协商方案.首先采用半量子密钥分配方法对量子比特制备和测量生成安全会话密钥,解决了根密钥泄露问题.然后引入网络身份认证的交换测试粒子,利用量子力学密码技术实现通信双方共享秘密的一种强相互认证,可抵抗中间人攻击、拒绝服务攻击.最后利用基于信念的模态逻辑进行理论安全性验证和Scyther安全分析工具实验验证.结果表明:所提方法具有更高的安全性和更低的计算开销,能满足下一代铁路无线通信系统车地认证安全性和实时性的需求.