批量密钥更新中密钥组织方法的研究与实现

在对批量密钥更新和成员行为进行分析的基础上,对现有的优化密钥树结构进行了优化,并给出了一种实现方法.该方法基于Huffman树的构造方法,将组成员的变化概率与成员所在的密钥树级别进行关联,形成多级密钥树,最低级别密钥树高度为1.成员变化概率越大,所在的密钥树级别越低.当成员变化概率发生动态改变时,成员的位置也可随之更改.这种方法较好地解决了多播组中异构成员变化带来的组密钥更新问题.仿真实验结果表明,提出的优化树结构更具有一般意义,可适应具有较大动态变化情形的安全多播密钥更新.

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.

分布式安全多播密钥管理协议设计

本文针对大型动态多播组的特点,提出了一种可扩展的分布式密钥管理协议。协议中所有组成员共享一个用来保证安全通信的组密钥。协议支持多播组的动态性,组中各成员可以自由的加入或离开。通过对协议安全性分析,证明了协议能保证组密钥安全、向前访问安全和向后访问安全。协议对计算量和存储空间的需求不高。