认证群密钥协商协议的安全性分析与改进

对Tseng协议构造了一种有效的中间人伪造攻击,敌手可以成功获得群会话密钥,因此Tseng协议不满足密钥认证性。然后基于Tseng协议的安全缺陷,提出改进协议,并进行安全性分析和性能分析。改进协议实现了通信节点之间的双向认证,不但满足前向安全性、密钥认证性,还能有效抵抗被动攻击和中间人伪造攻击。改进协议中的低能量节点计算出会话密钥的时间只需2.03s,高能量节点的计算时间仅为原协议的1/2,并且通信开销减小了40%,更适用于能量受限,带宽受限的移动通信系统。

基于DLE协议的可认证群密钥协商协议——EAGKA

分析了基于二叉树的可认证群密钥协商协议AGKA,指出了由于该协议中群体成员在协商过程中协商地位不平等而存在的安全缺陷,即一个地位高的成员可能通过使用不同的共享密钥欺骗同一个群中地位低的成员.因此提出了一个基于DLE协议认证的高安全性密钥协商协议———EAGKA协议,使成员间协商地位安全平等,可以很好克服AGKA协议中存在的问题.EAGKA协议适用于安全度较高的群密钥协商场合.

改进的基于口令的群密钥协商协议

群密钥协商协议是保证后续群组安全通信的重要手段之一。为此,研究Byun和Lee提出的基于口令的群密钥协商协议,指出该协议不能抵抗不可检测的在线字典攻击。基于这个发现,对该方案进行改进,提出一种新的群密钥协商协议。安全性分析表明,该协议可以抵抗基于口令的群密钥协商协议的常见攻击。

基于身份的认证群密钥协商协议

认证群密钥协商(AGKA)协议能为一群用户产生一个共享的会话密钥,使得群用户间能在公共数据网络进行安全通信。现有的大部分基于公钥技术的AGKA协议可分两类:第一类,认证部分是基于PKI/CA,会话密钥协商部分主要用模指数(或点乘)实现;第二类,认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分主要是用Weil对或Tate对实现。第一类AGKA协议存在一个较显著问题:公钥管理问题;第二类AGKA协议虽然有效地解决了公钥管理问题,但由于其会话密钥协商部分主要是用双线性对(即Weil对或Tate对)实现,与前者相比,计算量较大。针对这些不足,提出了一个新的AGKA协议,其认证部分是基于身份(ID)的公钥体制,会话密钥协商部分的运算主要用模指数实现;并在ROM,ECDH和BDH假设下证明了该AGKA协议的安全性。该协议与基于PKI/CA的相关AGKA协议相比,克服了后者在密钥管理上的困难;与其它基于身份的AGKA协议相比,在效率上具有一定的优势。

群密钥协商协议ID-AGKA的分析与改进

指出用Pairings实现的基于身份的具有常数轮可扩展的认证群密钥协商协议ID-AGKA不能抵抗外部攻击,即攻击者A能使群中用户在运行完该协议后所产生的会话密钥不一致,且不会被群中成员发现。针对该安全缺陷,给出改进方案,并对其安全性进行分析,改进方案在原方案安全性的基础上能抵挡外部攻击。

两轮次的可否认的群密钥协商协议

可否认的群密钥协商协议是指两方或多方参与者在一个开放的公共信道上通过协商得到一个共享的会话密钥,并利用该会话密钥建立一个安全的保密信道.同时,协议的可否认性使得在协商过程中产生的通信副本不能证明任何协议的参与者曾经参与了协商.正是由于协议的一系列特性,使得可否认的群密钥协商协议在隐私保护等场合有着广泛的应用,如互联网中的金融谈判等.本文旨在研究如何构造一个安全的高效的可否认群密钥协商协议,其基本思想是将可否认认证引入到群密钥协商协议中.本文所采用的方法是在一个无认证的群密钥协商协议(DB-GKA协议)的基本上,利用零知识认证方案构建可否认的群密钥协商协议.在不改变原有协议安全性的前提下,通过成功地构造一个模拟者S来证明了我们的协议满足可否认性,同时,利用分叉引理显示我们的协议满足认证性.相比于以往的协议,我们的协议在计算效率虽无明显优势,但是我们协议只需要两个轮次即可完成,这在通信效率上有了很大的提高.

一个动态的安全有效的群密钥协商协议

提出一个动态对等网中的2轮密钥协商协议,并证明此协议抗被动攻击,满足完全前向安全性和密钥独立性.协议由ElGamal加密和签名算法组合而成,简单而且有效.此外,协议基于广播信道,所以也适用于无线网络(尤其是ad-hoc)中的群成员协商会话密钥.

基于身份和三叉树的可认证群密钥协商方案

将基于身份的密码机制和三叉树引入到群密钥协商中,提出了一种高效的基于身份的可认证的群密钥协商方案。该方案不依赖数字证书提供认证,计算开销降低到O(log3n)。群长期密钥的引入以及群密钥中长期密钥和临时密钥的结合,使得该方案提供了密钥独立、完善前向保密和隐含密钥认证等安全属性。文章的设计思想可以作为把可认证的两方和三方密钥协商协议扩展到多方的一种通用方法。

新的基于身份认证的群密钥协商协议

群密钥协商(GKA)协议在构建安全多播信道中扮演着主要角色。由于公钥管理的简洁性和高效性,基于身份的认证群密钥协商协议密码系统近年来成为热门研究方向。提出了一个基于Weil对和完全三叉树结构的群密钥协商协议,同时提出了成员加入和离开子协议。对新方案的安全性进行了分析,结果显示,新方案可以抵抗常见的攻击。在性能方面,新方案在参与者较多时有较明显的计算优势。

基于Pairing的可认证的群密钥协商协议

基于Pairing计算和密钥树提出了一种高效的动态群密钥协商方案.通过引入群公钥证书并在群密钥中结合群以及成员的长期密钥和临时密钥,提供了隐含密钥认证,以有效地对抗中间人攻击.此外,该方案的设计思想可以作为一种通用方法,把可认证两方Diffile-Hellman协议扩展到群环境.

抗临时秘密指数泄露攻击的认证群密钥协商协议

为克服大部分现有的认证群密钥协商(AGKA)协议的不足,基于双指数挑战-应答数字签名(DCR签名)和BD方案,提出了具有常数轮AGKA协议.该协议除具有相关AGKA协议的安全性外,还有抗临时秘密指数泄露攻击能力,效率也有所提高.

基于三叉树可认证的群密钥协商方案

为了提供密钥认证并降低开销,将三叉树引入到群密钥协商中,使计算开销降低到O(log3n).通过引入群长期密钥(群公钥证书)为密钥树中的内部节点提供身份信息,并在群密钥中结合了成员和群的长期密钥及临时密钥,该方案提供了隐含密钥认证,能够抵抗主动攻击.该设计思想可以作为把可认证的两方和三方密钥协商协议扩展到多方的一种通用方法.

一种动态的可认证的群密钥协商方案

为了使群密钥协商协议能够抵抗主动攻击,提出了一种高效的可认证方案。该方案以一种可认证的两方密钥协商协议为基础,首先提出了该协议的无认证版本,然后通过二叉树把两方认证版本、一方认证版本和无认证版本结合起来。该方案提供了隐含密钥认证和完善前向保密等安全属性。其通信开销是常数,计算开销与成员数目的对数成正比。

认证群密钥协商协议编译器的分析与改进

认证群密钥协商协议能为群用户产生一个共享的会话密钥,使群用户在公共数据网络中进行安全通信。该文分析证明Abdalla等人的密钥协商协议不能抵抗假冒攻击:某用户的左右邻居在获得与该用户运行群密钥交换协议副本后,可以假冒该用户与其他群成员运行该协议,产生一个新的共享会话密钥,且不会被群中其他成员发现。并针对该协议编译器的缺点进行改进。

一个有效的基于身份的群密钥协商协议

针对Bae Eun Jung协议需要2轮广播的问题,提出了一个有效的基于身份的群密钥协商协议。新协议适于动态群,当群中有用户加入或退出时仅需计算2次MB协议,而且消息广播只用了1轮。与Bae EunJung协议相比,降低了通信量。

群密钥协商协议的效率分析

给出了两类群密钥协商协议的效率比较,它们分别是基于口令群密钥协商协议和基于双线性对群密钥协商协议。比较的结果为对密钥协商协议的安全性分析,形式化证明及设计更有效、更安全的群密钥协商协议提供了很大的帮助。

可否认群密钥协商协议的一般化构造方式

利用Schnorr零知识认证机制,给出了一个构造可否认群密钥协商协议的一般化构造方法。可以将这个一般化方法看作一个编译器,通过增加两轮的数据通信轮和一轮的数据验证轮,它可以将一个非认证的群密钥协商协议转化为一个可否认的群密钥协商协议。在协议轮数和计算量上并没有显著的增加,是一个高效的转化方式。在Random Oracle模型下给出了其安全证明和可否认性证明,一并给出的还有一个应用此编译器转化的具体实例。

标准模型下基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并应用此会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。在Burmester及Desmedt协议的基础上,引入伪随机函数集和签名方案,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。

无证书非对称群密钥协商协议

对称群密钥协商方案的目的是协商一个只有群成员能够用来加解密消息的对称加解密密钥.为了满足网络通信的公开性,非对称群密钥协商方案在2009年被首次提出.非对称群密钥协商方案只需要协商出一个共享的群加密密钥,该加密密钥是公开的,且对应多个不同的解密密钥,即每个群成员都可以计算出一个对应于该加密密钥的解密密钥.任何人都可以利用公开信息计算加密密钥从而可以给群成员发消息,但只有群成员可以正确解密.本文基于无证书公钥密码体系提出一个无证书可认证的非对称群密钥协商方案.首先实现了对群成员身份的认证、对公开信息正确性,完整性的验证,保证了群成员间的安全通信.其次分析了群用户的加入和退出,在成员加入退出后更新密钥以保证前向安全性和后向安全性.最后对方案进行了安全性分析和效率分析,在随机预言机模型中证明了该方案满足选择明文安全,通过与其它方案的效率对比说明该方案在实现相同功能和满足相同安全性的情况下效率更高.

基于口令的群密钥协商协议

基于口令的群密钥协商协议的目的是利用低熵的口令协商出高熵的会话密钥,并利用该会话密钥进行安全的通信,达到成员之间多方安全的要求。引入2个随机数来提高安全性,使用Hash函数对口令进行优化确保口令的新鲜性,提出一个标准模型下的可证安全的基于口令的协议,并对其进行安全性分析。