一种多源网络编码同态签名算法

文章对多源网络编码中的安全性进行深入的分析,提出一种基于同态函数的多源网络编码快速签名算法来预防多源网络中的污染攻击和背叛攻击。与其他签名长度相同的算法相比,本算法对运算和倍点运算次数更少,算法的验证效率要比其他的基于椭圆曲线的算法更高。

多源网络编码数据完整性验证方案

基于同态向量哈希函数和向量合并算法,提出一种能够抵御污染攻击的多源网络编码数据完整性验证方案。通过信源节点计算发送向量的哈希值,利用私钥对该哈希值进行签名,并将消息向量、哈希值以及哈希值的签名发送至中间节点。中间节点和信宿节点基于系统公钥,验证来自不同信源节点的线性编码消息的完整性。实验结果表明,当信源节点数大于200时,该方案的计算效率优于现有多源网络编码方案,更适用于大规模分布式网络数据的安全验证。

一种安全的多源网络编码签名算法

网络编码已被证明在提高网络传输速率、减少网络拥塞、增强网络可靠性以及降低结点能耗等方面有着巨大优势,因此可被广泛用于计算机网络、无线传感器网络以及p2p系统中。但是,网络编码也面临着多方面的安全威胁,其中污染攻击是其最主要的安全威胁之一。目前,绝大部分的签名方案均只能适用于对单源网络编码中的污染攻击,无法满足普遍存在的多源网络编码的安全要求。对多源网络编码中的污染攻击进行了更深入的分析,给出了安全的多源网络编码所需要满足的条件,提出了一个安全高效的多源网络编码签名算法来预防网络中的污染攻击,该算法可以满足多源网络编码的全部安全要求。

一种多源网络编码快速签名算法

针对污染和重放攻击提出一个新的多源网络编码签名算法,利用同态加密算法构造签名方案来抵御污染攻击,通过引入消息代的序号,防止了代间的重放攻击,并且采用线性计算方法来减少节点的验证时间,降低了对结点计算能力的要求,特别适合于无线传感器网络或自组织网络.

多源网络编码同态环签名方案研究

网络编码做为一种新的网络传输机制,相较于传统的网络技术,有着吞吐量大,鲁棒性好和速度快的优点,缺点是其更容易遭受污染攻击的破坏。由于传统的签名技术不能适用于多源网络编码。为此,文章采用Schnorr签名机制和同态加密算法构造了一个适用于多源网络编码的环签名方案,其安全性依赖于离散对数(DL)问题和计算Diffie-Hellman(CDH)问题的难解性。该方案中每个源节点用自己的私钥对消息签名,信宿节点用公钥验证;而且在环签名中引入时间概念,使方案能够同时抵抗污染攻击和重放攻击。

单/多源网络编码同态签名方案

针对单源和多源网络编码污染问题,提出了2种网络编码同态签名方案。单源网络编码椭圆曲线同态签名在椭圆曲线上对消息的散列值进行签名,输出消息、散列值和散列值的签名,接收节点验证签名,该方案通过同态的椭圆曲线签名来抵御代内/间污染。基于双线性对的多源网络编码同态签名不仅能够抵抗污染攻击,而且引入时间戳来抵制网络中的重放攻击。通过随机预言模型下的证明,2种方案在选择性攻击下都是安全的。通过效率分析发现,2种方案都能有效提高验证效率。

多源网络编码方案的构造与实现

为了解决多源网络编码方案只针对部分信宿节点,信宿节点不能够判断消息的来源的问题,本文提出了一种针对全部信宿节点的多源网络编码方案。该方案以信源节点为单位划分网络子图,根据组播率寻找独立路径与节点重叠的路径,将首个重叠节点选为编码节点。在信源节点所发数据的头部加入信源标识符,使得信宿节点能够甄别消息的所属信源节点,利用Java套接字模拟传输信道,通过UDP网络通信实现节点数据的发送、接收及编码工作。仿真结果表明,该方案能够成功编解码消息,并且识别消息来源,具有可行性。

多源线性网络编码的同态签名算法

网络编码易遭受污染攻击,但传统的签名技术不适用于多源网络编码。为此,基于同态函数,使用双线性对技术,提出一种可抵御污染攻击的多源线性网络编码签名算法,其中,每个源节点用自己的私钥对文件签名,中间或信宿节点仅用公钥即可验证收到的签名,利用随机预言模型证明该算法能够抵抗信源节点和中间节点的攻击。

网络编码中的椭圆曲线多重签名方案

网络编码融合了路由和编码的信息通信技术,能够节约无线网络资源和提升网络吞吐量。而传统的多重签名不适合用于网络编码环境,鉴于此,提出一种网络编码中的椭圆曲线多重签名方案,每个源节点为发送的消息生成多重签名,中间节点对收到的信息进行线性组合。该方案针对多源网络编码设计融合了无证书有序多重签名和同态哈希函数,与消息大小无关,能抗污染攻击和伪造攻击,验证效率高。