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强安全的匿名隐式漫游认证与密钥协商方案

计算机研究与发展 2017年第12期54卷 2759-2771页

作者：陈明宜春学院数学与计算机科学学院江西宜春336000 可信计算与信息保障国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

现有两方漫游认证与密钥协商方案没有考虑抵抗临时秘密泄露的安全性,仅在CK模型下可证明安全.基于椭圆曲线密码体制和基于身份密码系统,采用Schnorr签名算法设计了类似HMQV方案的"挑战-应答"签名,进而构造了一种基于隐式认证技术的、具... 详细信息

现有两方漫游认证与密钥协商方案没有考虑抵抗临时秘密泄露的安全性,仅在CK模型下可证明安全.基于椭圆曲线密码体制和基于身份密码系统,采用Schnorr签名算法设计了类似HMQV方案的"挑战-应答"签名,进而构造了一种基于隐式认证技术的、具有强安全性和匿名性的两方漫游认证密钥协商方案.随后,扩展了ID-BJM模型,使之能模拟两方漫游认证与密钥协商方案.在扩展的安全模型下,新方案的安全性被规约为多项式时间敌手求解椭圆曲线上的计算Diffie-Hellman问题,实现了eCK安全.对比分析表明:新方案具有更强的安全性,能抵抗临时秘密泄露攻击,需要实现的密码算法更少,计算、通信和存储开销都相对较低.新方案可应用于移动通信网络、物联网或泛在网络中,为资源约束型移动终端提供安全的漫游接入服务.

关键词：认证密钥协商移动漫游服务基于身份密码系统隐式认证计算Diffie Hellman问题 eCK模型

对基于身份云数据完整性验证方案的分析与改进

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通信学报 2018年第11期39卷 98-105页

作者：王少辉潘笑笑王志伟肖甫王汝传南京邮电大学计算机学院软件学院网络空间安全学院江苏南京210003 江苏省无线传感网高技术研究重点实验室江苏南京210003

个人或企业将数据外包给远程云服务器,在获得运营便利的同时也失去了对数据的本地控制权,无法直接保证数据的完整性和隐私性。分析了Zhang等和Xu等提出的基于身份云数据完整性验证方案的安全性。分析表明Zhang等所提方案易遭受密钥恢复... 详细信息

个人或企业将数据外包给远程云服务器,在获得运营便利的同时也失去了对数据的本地控制权,无法直接保证数据的完整性和隐私性。分析了Zhang等和Xu等提出的基于身份云数据完整性验证方案的安全性。分析表明Zhang等所提方案易遭受密钥恢复攻击,云服务器利用存储的用户数据可恢复出用户的私钥,而Xu等所提方案不能满足健壮性的安全要求。在Xu等方案的基础上,提出了一个改进的云数据完整性验证方案,分析表明新方案可提供健壮性和隐私性的安全需求,并且可提供与Xu等所提方案相同的通信和计算开销。

关键词：云存储基于身份密码系统数据完整性隐私性

支持前向安全的基于身份云数据完整性验证方案

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2019年第1期39卷 79-86页

作者：王少辉潘笑笑王志伟肖甫王汝传南京邮电大学计算机学院江苏南京210003 南京邮电大学江苏省无线传感网高技术研究重点实验室江苏南京210003

基于身份数据完整性认证方案中,前向安全性保障了用户密钥泄露的情况下,敌手无法伪造密钥泄露前消息的合法标签信息。首先分析了支持前向安全性的云数据完整性验证方案,分析表明此方案易遭受密钥恢复攻击,即云服务器可以利用存储的数据... 详细信息

基于身份数据完整性认证方案中,前向安全性保障了用户密钥泄露的情况下,敌手无法伪造密钥泄露前消息的合法标签信息。首先分析了支持前向安全性的云数据完整性验证方案,分析表明此方案易遭受密钥恢复攻击,即云服务器可以利用存储的数据恢复出用户的密钥。然后针对此方案的缺陷,提出了一个可行的修正方法,虽然可以抵御密钥恢复攻击,但是在修正方案中用户的通信成本和开销较大。最后提出了一个新的支持前向安全的基于身份数据完整性验证方案,在随机预言模型下证明新方案可以提供前向安全性、健壮性等安全需求,并且用户的通信成本和计算开销与原有方案一致。

关键词：云存储基于身份密码系统数据完整性前向安全

一种面向SIP通信的域间认证与密钥协商机制

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东北大学学报（自然科学版） 2009年第3期30卷 365-368页

作者：罗铭闻英友赵宏东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

现有SIP安全机制在通信实体间的相互认证与密钥协商方面存在不足,针对此问题,设计了一种新的基于身份密码系统的域间密钥协商协议,然后基于该协议提出了一种面向SIP通信的认证与密钥协商机制.该机制解决了HTTP摘要认证下的单向认证以及... 详细信息

现有SIP安全机制在通信实体间的相互认证与密钥协商方面存在不足,针对此问题,设计了一种新的基于身份密码系统的域间密钥协商协议,然后基于该协议提出了一种面向SIP通信的认证与密钥协商机制.该机制解决了HTTP摘要认证下的单向认证以及预共享密钥问题,消除了S/MIME基于证书认证和不提供密钥协商的不足,且不同域的通信实体具有不同的系统参数.安全性分析及其实现表明,该机制在实现跨域SIP通信实体间的双向认证以及为后续媒体流机密传输提供密钥协商功能的同时可以满足SIP通信的性能要求.

关键词：网络安全 SIP 基于身份密码系统认证密钥协商

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匿名群组密钥协商方案的研究与设计

匿名群组密钥协商方案的研究与设计

作者：刘媛媛兰州理工大学

学位级别：硕士

随着网络技术的迅速发展,基于群组通信的新型应用不断涌现。在群组通信中,为了使合法用户能够高效便利地得到授权的服务和信息,而使未授权用户无法通过窃听截取等手段得到任何服务和信息,一般用群组密钥(会话密钥)对通信数据进行加密。... 详细信息

随着网络技术的迅速发展,基于群组通信的新型应用不断涌现。在群组通信中,为了使合法用户能够高效便利地得到授权的服务和信息,而使未授权用户无法通过窃听截取等手段得到任何服务和信息,一般用群组密钥(会话密钥)对通信数据进行加密。会话密钥的建立是人们在非安全信道上进行安全群组通信的关键。随着基于群组通信的新型服务的不断增加,群组密钥协商协议的研究不仅在密码学和信息安全中具有重要的理论意义,在通信网络和各种新兴电子业务中更具有不可低估的使用价值。另外,匿名通信技术的研究已逐渐受到网络安全研究人员的重视,匿名性和隐私保护也已经成为了一个现代社会正常运行所不可缺少的一项机制。群组成员的隐私保护问题逐渐成为用户关注的另一个焦点。因此,群组密钥协商方案的研究重点主要集中在提高群组密钥协商方案的健壮性、可扩展性、提供可证明的安全性以及用户隐私保护四个方面。我们着眼于群组密钥协商协议中的这些焦点问题,建立了一种有效的可证明安全的匿名的群组密钥协商方案,利用该方案协商和更新群组密钥,确保群组内的安全通信。方案首先在实现群组成员认证的前提下,协商出安全的会话密钥;其次对于群组内外实现了不同程度的匿名,即群组之外的用户完全不能获悉参与协商的成员组成,群组内的成员了解参与协商的成员组成,但不能识别成员的身份信息;同时方案支持节点的动态群组密钥更新,实现了群组密钥的前向保密与后向保密;方案仅通过一轮交互确定会话密钥,与现有方案相比降低了计算复杂性、减小了存储开销。

关键词：群组密钥基于身份密码系统前向安全后向安全隐私保护

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同方学位论文库

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工业互联网下高效的异构签密方案研究

工业互联网下高效的异构签密方案研究

作者：邱剑莹西安电子科技大学

学位级别：硕士

工业互联网是新一代信息技术和制造业融合的产物,也是物联网在工业制造业中的应用。制造业脆弱的基础网络融合到互联网中,带来了许多的安全隐患和问题。工业数据安全通信成为了未来工业互联网安全防护的重点和热点之一。加密和其他密码... 详细信息

工业互联网是新一代信息技术和制造业融合的产物,也是物联网在工业制造业中的应用。制造业脆弱的基础网络融合到互联网中,带来了许多的安全隐患和问题。工业数据安全通信成为了未来工业互联网安全防护的重点和热点之一。加密和其他密码学技术被认为是解决这一问题的重要手段,且平衡高效率和安全性在资源受限的工业环境下十分重要,因此高效的工业数据安全通信机制有着重大研究意义。签密作为一个密码学原语,可以在一个逻辑步骤内完成签名和加密,以更高的效率达到相当的安全性,是一种适合于工业互联网环境的高效安全密码技术。而工业互联网往往建设不统一,密码系统异构性普遍存在,因此异构的高效签密方案成为了工业互联网下重点的研究目标。本文研究了异构签密方案的设计和安全性证明,基于无证书签密和基于身份签密技术,提出了一个从基于身份密码系统下发送者到无证书密码系统下接收者的异构一对一签密方案。这个方案使用了椭圆曲线上的标量乘法运算,并将接收者端的部分计算开销安全转移,重点提高系统整体和接收端的效率。首先我们给出了方案的系统模型、形式化定义和安全模型,然后详细阐述了算法构造过程,我们给出了方案的正确性证明、安全性证明,在随机预言机模型下,证明了本方案在CDH和ECDL困难问题假设下满足机密性和不可伪造性。最后我们对方案进行了功能和性能的比较分析,说明了本方案能确保一定的安全性,且功能更加完善,效率更高。一对一的通信方式可以保护数据通信安全,但是工业互联网下接收端设备数量大,对于通信数据发送端来说,资源的消耗巨大,效率也较为低下。因此工业互联网下高效的安全广播机制成为了重点。现有的广播机制一般采用基于对称密码广播的方式,需要对广播密钥进行存储和更新管理,且安全性存在缺陷。多消息多接收者签密技术是一种可以在一次签密中,完成多消息签密的广播通信方法,可以保护广播通信中的数据隐私,且其效率远高于一对一的安全通信。因此本文研究了多消息多接收者签密技术,提出了从基于身份密码系统到无证书密码系统的,一对多安全异构广播签密方案,且同样没有使用双线性对运算,提高了系统的整体效率,并通过将验证计算转移到网关,重点提高了接收端的效率。我们改进密钥生成算法,使方案对安全信道的依赖降低。首先我们定义了系统模型,给出了形式化定义和安全模型,然后对方案的构建进行了详细阐述,我们对方案的正确性、安全性进行了证明,并对比分析了方案的功能和性能,说明了本方案的正确性、安全性和高效性。

关键词：签密异构多消息多接收者无证书密码系统基于身份密码系统无双线性对安全信道弱依赖

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远程数据完整性验证系统的设计与实现

远程数据完整性验证系统的设计与实现

作者：潘笑笑南京邮电大学

学位级别：硕士

云存储具有低成本、高扩展、海量存储、按需存取的优点,越来越多的个人或者企业选择将数据存放在云端。用户通过使用云存储可以节约大量的空间、管理以及维护成本,但是随之带来的问题是用户无法对上传的数据进行直接控制,从而不能确保... 详细信息

云存储具有低成本、高扩展、海量存储、按需存取的优点,越来越多的个人或者企业选择将数据存放在云端。用户通过使用云存储可以节约大量的空间、管理以及维护成本,但是随之带来的问题是用户无法对上传的数据进行直接控制,从而不能确保存储在云端数据的完整性和隐私性。云环境下导致数据损坏的因素主要包括:1、云服务提供商不完全可信。出于经济原因,云服务提供商可能会删除用户很少或从未访问的数据,以便可以节省空间,存储其他用户数据从而获取更多收入。2、用户的密钥可能会在复杂的云环境中泄露。用户密钥是整个密码系统的安全基石,用户密钥泄露将导致用户数据的安全性直线降低。基于身份密码系统解决了传统公钥基础架构中复杂的证书确认问题,有效降低了用户的开销。目前用户外包到云端的数据量随着我国互联网的发展呈现指数级增长的趋势,如何设计有效实用的基于身份云存储方案来存储和管理用户数据而不降低数据的安全性和可用性是云存储领域研究的重要方向之一。本文重点对基于身份密码系统下远程数据的完整性验证方案进行研究,具体工作如下:(1)对云环境下基于身份的数据完整性验证方案进行研究,通过对最新设计方案的分析,指明最近所提方案中云服务器即使丢失用户数据依然可以伪造证据通过TPA的验证。本文构造了一个改进的云数据完整性验证方案,分析表明新方案可提供健壮性和隐私性的安全需求,并且可提供与原方案相同的通信和计算开销。(2)对支持前向安全的基于身份云数据完整性验证方案进行研究与分析,分析表明现有方案易遭受密钥恢复攻击,即云服务器可以利用存储的数据恢复出用户的密钥。随后在原方案基础上提出了一个可行的修正方案,修正方案虽然可以抵御密钥恢复攻击,但是用户的通信成本和开销较大。最后提出了一个新的支持前向安全的基于身份数据完整性验证方案,在随机预言模型下证明新提方案可以提供前向安全性、健壮性等安全需求,并且用户的通信成本和计算开销与原方案一致。(3)基于阿里云弹性服务器和Bouncy Castle密码学术包,对上述两个新提方案与原方案进行设计与实现,并给出了新提方案与原方案的实际性能开销对比,分析表明本文所提新方案在提供更高安全性的同时具有与原方案一致的性能开销,具有更高的实用性。最后以本文新提的支持前向安全的基于身份云数据完整性验证方案为例,实现了一个云存储原型系统,提供给用户文件上传、验证、下载等功能,并通过实验分析不同数据分块大小对用户端及服务器端的性能影响。

关键词：云存储基于身份密码系统数据完整性隐私性前向安全

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端到端身份认证与密钥管理的研究与实现

端到端身份认证与密钥管理的研究与实现

作者：赵子铭北京邮电大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪以来,网络技术高速发展。与此同时,网络存在的安全问题也日益突现。作为一种可靠的安全模型,端到端安全因能够提供高于其他安全系统的安全性,成为互联网通信、无线网络通信领域的热门话题。从实现安全的目的而言,端到端... 详细信息

进入二十一世纪以来,网络技术高速发展。与此同时,网络存在的安全问题也日益突现。作为一种可靠的安全模型,端到端安全因能够提供高于其他安全系统的安全性,成为互联网通信、无线网络通信领域的热门话题。从实现安全的目的而言,端到端安全至少包含端到端身份认证、端到端加密两个重要部分。现有的端到端身份认证多采用了公开密钥系统。在公开密钥系统中,通信双方各自持有一对密钥对,其中公钥公开,私钥保密。传统的公钥系统都是基于证书体系的,即公钥的分配依靠证书来实现。证书中包含了用户的身份ID、公钥、证书的有效期以及权威机构(CA)对该证书的签名,只有经过CA签名的证书才是有效、合法的证书。因而,CA在基于证书的公钥系统中,起着至关重要的作用,证书的签发、更新、撤销与验证都离不开它。但是,证书的管理是要耗费一定资源的,因为CA往往需要管理庞大的证书,同时,还增加了通信双方进行证书认证的步骤。基于公钥密码系统的端到端加密也存在着依靠CA的问题。本文在分析各种可能适用于端到端安全的密码算法的基础上,围绕端到端身份认证、端到端加密的密钥管理进行研究。主要工作有以下几个方面:1)比较各种密码算法的特点,分析端到端安全系统的密码算法选择;2)研究基于安全智能设备和单向散列函数相结合的高效的端到端身份认证方案,研究基于身份密码学的安全群组通信的密钥分发协议;3)研究与设计适用于公众移动网的端到端加密系统方案和安全协议,并实现公众移动网端到端加密系统密钥管理中心。

关键词：端到端安全基于身份密码系统单向散列函数密钥分发密钥管理中心

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一个有效的基于身份的群密钥协商协议

河北科技师范学院学报 2009年第1期23卷 41-43页

作者：曹靖邢雪蜂孙国欣韩佳河北科技师范学院计算机系河北秦皇岛066004 大庆石油学院秦皇岛分院网络中心

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。

关键词：基于身份密码系统群密钥协商动态群