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协议组合逻辑安全的WiMAX无线网络认证协议

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电子与信息学报 2010年第9期32卷 2106-2111页

作者：冯涛张子彬马建峰兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050 西安电子科技大学计算机网络与信息安全教育部重点实验室西安710071 福建师范大学网络安全与密码技术重点实验室福州350007

国际标准IEEE802.16e-2005中PKMv2协议的安全性是WiMAX无线网络安全的重要保证。论文基于协议组合逻辑(PCL)分析了PKMv2协议中认证协议的安全性,发现PKMv2安全认证协议存在交错攻击,在此基础上基于协议演绎系统(PDS)提出了一种新的WiMA... 详细信息

国际标准IEEE802.16e-2005中PKMv2协议的安全性是WiMAX无线网络安全的重要保证。论文基于协议组合逻辑(PCL)分析了PKMv2协议中认证协议的安全性,发现PKMv2安全认证协议存在交错攻击,在此基础上基于协议演绎系统(PDS)提出了一种新的WiMAX无线网络安全认证协议,并使用协议组合逻辑(PCL)给出新协议的模块化正确性和安全性证明,新协议相对于PKMv2安全认证协议更加安全,更适应WiMAX无线网络复杂的网络应用环境。

关键词：无线网络认证协议协议演绎系统协议组合逻辑 WiMAX

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协议组合逻辑安全的WMN认证密钥协商方案

计算机应用研究 2017年第8期34卷 2473-2477页

作者：张冰涛王小鹏王履程兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

IEEE P802.11 sTM/D1.01中EMSA认证协议是无线网状网络(WSN)安全的重要保证。基于协议组合逻辑形式化分析了EMSA协议的安全性,发现EMSA协议存在密钥泄露伪装攻击。针对该安全威胁,运用协议演绎系统提出了一种新的WSN安全认证密钥协商方... 详细信息

IEEE P802.11 sTM/D1.01中EMSA认证协议是无线网状网络(WSN)安全的重要保证。基于协议组合逻辑形式化分析了EMSA协议的安全性,发现EMSA协议存在密钥泄露伪装攻击。针对该安全威胁,运用协议演绎系统提出了一种新的WSN安全认证密钥协商方案,并使用协议组合逻辑对新方案进行了形式化的安全性证明分析。最终表明新协议相对于EMSA协议更加安全,具有前向安全性,可抵御密钥泄露伪装攻击,更适合WSN应用环境。

关键词：无线网状网络安全协议组合逻辑协议演绎系统密钥泄露伪装攻击

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4G无线网络安全接入技术的研究

4G无线网络安全接入技术的研究

作者：王丽丽兰州理工大学

学位级别：硕士

随着无线网络与因特网的不断互连,移动通信将成为最具发展活力的产业之一。由于数据通信和多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算和移动多媒体运作的第四代(4G)移动通信开始兴起。目前,全球范围内许多国家和地区都在加紧对4G的研... 详细信息

随着无线网络与因特网的不断互连,移动通信将成为最具发展活力的产业之一。由于数据通信和多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算和移动多媒体运作的第四代(4G)移动通信开始兴起。目前,全球范围内许多国家和地区都在加紧对4G的研究,这其中包括一些比较著名的论坛和联合体,如WWRF、mITF、Future等。面临着无线网络环境的复杂性,以及多种无线通信技术及异构网络共存、融合的趋势和背景,4G无线网络通信系统的安全问题变得更为复杂和重要。安全接入技术作为4G无线通信系统安全问题的基础与核心,具有相当的研究意义与研究价值。本文在分析4G无线网络安全接入认证过程中面临的安全威胁、应具备的安全需求以及现有研究的基础上,运用DDMP理论中的协议演绎系统PDS设计演绎了一个基于自证实公钥系统的4G无线网络安全接入认证新方案。结合无线移动终端的移动性和漫游性,为提高移动终端接入认证过程的效率和安全性,新方案包括两个协议:首次/切换接入场景下的认证及密钥交换协议和再次接入场景下的认证协议。由于安全协议的分析和证明对于现代安全网络系统至关重要,本文运用协议组合逻辑PCL对新方案的会话认证性和密钥机密性进行了形式化证明,并综合分析了新方案的安全性能。结果表明,新方案具有会话认证性和密钥机密性,不仅能抵御伪基站攻击和重放攻击,还能提供不可否认服务和身份隐私性,同时提高了移动终端的接入效率和安全性。

关键词：自证实公钥协议组合逻辑协议演绎系统认证协议 4G无线网络

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WLAN Mesh认证密钥协商方案的研究

WLAN Mesh认证密钥协商方案的研究

作者：伊扬帆兰州理工大学

学位级别：硕士

随着无线网络的普及和应用,人们对无线网络的依赖程度越来越高。尤其是作为下一代无线网络的WLAN Mesh网络,以其容量较高,迅速部署,逐步投资等优势正成为人们关注的焦点。而无线网络传输媒体的开放性、无线终端的移动性和网络拓扑结构... 详细信息

随着无线网络的普及和应用,人们对无线网络的依赖程度越来越高。尤其是作为下一代无线网络的WLAN Mesh网络,以其容量较高,迅速部署,逐步投资等优势正成为人们关注的焦点。而无线网络传输媒体的开放性、无线终端的移动性和网络拓扑结构的动态性,使得无线网络更容易被攻破。在WLAN Mesh网络环境中,安全的接入网络并在实体之间安全地建立会话密钥是认证密钥协商协议所要解决的核心问题,是安全通信的基础,也是网络安全的基础,但其设计分析及其复杂,并具有挑战性。因此,安全协议的形式化分析和证明对于安全协议的设计和分析至关重要,而由***等提出的DDMP组合理论是协议设计与安全性分析方面的最新理论成果,它包括协议演绎系统(PDS)和协议组合逻辑(PCL)。我们着眼于认证密钥协商协议中的这些焦点问题,提出了一种基于协议组合逻辑安全的认证密钥协商方案。本文对协议的形式化设计与方法进行了比较深入的研究,首先利用形式化方法对WMEN认证密钥协商方案SKE进行形式化分析,发现SKE协议存在KCI攻击和交错攻击。基于BDH困难问题,借鉴基于身份的密钥协商的思想提出了一种新的WMEN安全认证密钥协商协议,最后使用形式化方法对新协议进行正确性和安全性证明。同时对新方案与相关方案进行分析对比,新方案更加安全和高效。

关键词： WLAN Mesh 认证密钥协商协议演绎系统协议组合逻辑 WMEN

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WiMAX无线网络安全接入技术的研究

WiMAX无线网络安全接入技术的研究

作者：张子彬兰州理工大学

学位级别：硕士

由于无线传输信道的开放性,任何具有接收能力的设备都可以随时对网络进行窃听,因此,无线网络与有线网络相比较更容易遭受窃听、非法访问等网络攻击。安全认证协议作为整个无线网络安全接入系统的基础保障,一旦遭受攻击,则将使整个安全... 详细信息

由于无线传输信道的开放性,任何具有接收能力的设备都可以随时对网络进行窃听,因此,无线网络与有线网络相比较更容易遭受窃听、非法访问等网络攻击。安全认证协议作为整个无线网络安全接入系统的基础保障,一旦遭受攻击,则将使整个安全系统受到严重的威胁,不但合法客户站不能正常访问系统、提取信息,而且攻击者可以非法登录基站,进行信息窃取、信息破坏,威胁整个无线网络安全。由此可见,安全认证协议在无线网络安全接入系统中的地位是十分关键和极其重要的。WiMAX无线网络作为一种无线城域网技术,它主要是解决点到多点条件下的空中接口标准问题,它能向固定、携带、游牧和高速移动的设备提供宽带无线连接,以及在“最后一英里”宽带接入领域可以作为一些现有技术的无线替代品。复杂的网络应用环境就要求WiMAX无线网络安全接入技术具有较为良好的安全性,而且作为WiMAX无线网络安全接入技术的关键,WiMAX无线网络安全认证协议的安全性保证愈发显得更加重要。目前,对于WiMAX无线网络安全认证协议的安全性研究虽然取得了一定的成果,但是还是缺乏在一个安全框架下进行安全认证协议的设计,进而进行形式化分析与证明的研究。为了有效应对WiMAX无线网络安全接入所面临的威胁,本文着眼于运用DDMP组合理论建立一种更加安全的适合WiMAX无线网络的安全认证协议。本文在对WiMAX无线网络安全接入技术和DDMP组合理论进行深入研究和分析的基础上,重点对WiMAX无线网络安全认证协议进行了研究。在WiMAX无线网络安全认证协议的发展过程中,David Johnston为IEEE802.16e标准提出的PKMv2安全认证协议草案(DJ-PKMV2)对于IEEE802.16e-2005标准最后的制定起到了至关重要的作用。本文通过DDMP组合理论的协议演绎系统(PCL)对DJ-PKMv2安全认证协议进行了形式化分析,发现DJ-PKMv2安全认证协议存在交错攻击。之后基于DJ-PKMv2安全认证协议的基础构件,运用协议演绎系统(PDS)演绎设计了一种新的WiMAX无线网络安全认证协议,并且使用协议组合逻辑(PCL)给出了新协议的模块化正确性和安全性证明。新设计的FZM-PKMv2安全认证协议具有良好的密钥机密性和会话认证性,可以有效防御Lowe's攻击、交错攻击等网络攻击,与现有PKMv2安全认证协议版本相比更加适合WiMAX无线网络复杂的网络应用环境。

关键词： WiMAX 认证协议协议演绎系统协议组合逻辑

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3G-WLAN互连网络安全接入研究

3G-WLAN互连网络安全接入研究

作者：刘鹏兰州理工大学

学位级别：硕士

针对基于对称密码学、公钥证书和身份密码学三类3G-WLAN互连网络接入认证协议存在的安全问题,本文提出一种基于无证书密码学的3G-WLAN互连网络新认证模型,详细阐述了该模型的组成部分,利用协议演绎系统(PDS)演绎出一套该模型下的安全接... 详细信息

针对基于对称密码学、公钥证书和身份密码学三类3G-WLAN互连网络接入认证协议存在的安全问题,本文提出一种基于无证书密码学的3G-WLAN互连网络新认证模型,详细阐述了该模型的组成部分,利用协议演绎系统(PDS)演绎出一套该模型下的安全接入方案,并通过协议组合逻辑(PCL)进行了形式化证明。新方案包括IMSI接入认证协议(IMSI-Auth)和TMSI接入时的快速重认证协议(Fast-Re-Auth)。与其他同类型协议相比较,IMSI-Auth消除EAP-AKA协议的安全漏洞,节省BWAPI -XG1协议证书分发、验证和存储的花费,不存在IDAKE-MA协议中的密钥托管问题;Fast-Re-Auth在仿真平台的认证时延值小于EAP-AKA重认证协议,接入效率高。最后,对该安全接入方案进行了安全性分析和性能分析。该方案实现了预期设计目标,具有不可否认性、用户身份机密性、实体认证性、会话密钥协商与更新机制,支持用户域内切换接入时的快速重认证,能够防范重定向攻击、重放攻击、中间人攻击和拒绝服务攻击,并在密码算法复杂度、协议灵活性等方面具有较强的优势。通过对安全接入方案的计算开销、存储开销和通信开销3个方面进行分析,本文提出的安全接入方案更适合3G-WLAN互连网络中无线终端计算能力和带宽都受限的应用需求。

关键词： 3G-WLAN互连无证书密码体制协议组合逻辑协议演绎系统认证