基于信道相位信息的光网络动态加密方案

针对光网络使用过程中下行通信数据传输至全部光网络单元内,提升非法用户窃取下行通信数据可能性的问题,以提升密钥安全性、确保光网络通信数据的安全为目的,研究基于信道相位信息的光网络动态加密方案。以小区参考信号为基础,采用最小二乘算法估算光网络导频位置的信道,获取信道频率响应估计值。采用基于信道相位的密钥提取方法,通过划分相位区域、选取密钥信息、相位与幅度量化等过程将光网络信道频率响应估计值转换成密钥比特,通过密钥合并获取密钥。通过一维Logistic混沌映射获取密钥流,利用密钥流对光网络通信下行数据实施异或加密和解密。实验结果显示,该方案所生成的动态密钥随着时间的改变而不断更新,加密方案所生成的密钥各检测项目所得评价值均高于0.01,且其中三个项目的评价值均能达到0.5以上,且具有较强的随机性,能显著提升光网络通信安全。

基于智能合约的轻量级动态密钥管理方案

针对现有物联网分布式密钥管理系统存在的密钥分发不灵活、身份信息一致性维护开销大和密码协议设计复杂等问题,提出一种基于身份密码框架IBC和基于证书密码框架PKI机制融合的分布式轻量级动态密钥管理方案。融合IBC和PKI优势设计出一种动态密钥生成模型,提高密钥管理的安全性和灵活性。重新设计智能合约实现密钥管理过程中的去中心化身份验证,降低密钥协议设计复杂度和身份信息一致性维护开销。与现有方案进行性能和安全性对比,验证了该方案理论正确,能够抵挡恶意服务器攻击等两类敌手攻击,安全性更高。

抗电磁侧信道攻击的AESS盒设计

根据改进的动态差分掩码防护逻辑以及集成电路的半定制流程设计高级加密标准S盒,采用TSMC0.18μm工艺实现基于3种不同逻辑单元的S盒,并对其抗电磁侧信道攻击性能进行评估。实验结果表明,基于掩码防护逻辑的S盒电磁辐射与输入数据相互独立,能克服双轨电路信号线不平衡导致的信息泄漏问题,从而增强电路的抗电磁侧信道攻击能力。

一种在不安全信道上的动态口令远程用户认证方案

相比传统的静态口令身份认证技术而言,动态口令身份认证技术有更高的安全性。现有的动态口令身份认证机制大多采用公钥加密系统,造成了计算量大、密钥难以保存等难题。针对这种情况,提出一种基于Hash函数、对称加密体制和挑战/应答机制相结合的新型动态口令身份认证方案,并对该方案进行了性能测试与分析。实验结果表明,该方案不但实现了网络环境下的服务器和用户之间的双向认证,而且具有安全性高,实用性强,开销小等特点,可以作为绝大多数不安全网络信道中的身份认证。

铁路移动智能安全管理平台研究

为更好地保障铁路行业移动终端的信息安全,解决终端失控、非授权访问、信息泄露等安全问题,基于虚拟安全域(VSA,Virtual Security Area)技术,结合移动应用安全网关(MAG,Mobile Application Security Gateway)技术及动态加密通道(DEC,Dynamic Encryption Channel)技术,研究并开发了铁路移动智能安全管理平台(MISMP,Railway Mobile Intelligence Safety Management Platform),设计了平台架构,阐述了平台的业务能力、管控能力和安全传输能力。该平台可为铁路行业移动终端的信息安全建设提供参考。

OFDM-PON系统中基于信道相位信息的动态加密方案

针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)中静态密钥产生的风险,提出一种以信道相位信息作为动态密钥的物理层混沌加密方案。通信双方在相干时间内估计上下行信道相位,得到混沌密钥初值;利用一维混沌系统生成的混沌密钥流对下行数据进行异或(XOR)加密和解密。该方案所得到的动态密钥随着时间的改变而不断更新,因此物理层的安全性能得到提升。实验结果表明,速率为3.625 Gb/s的16QAM的光OFDM信号经长度为25 km标准单模光纤(SSMF)传输后,通信双方的密钥具有良好的一致性,密钥空间达到1015,系统传输的安全性得到有效增强,可成功阻止非法用户对传输数据的窃听。