检索结果-南通市图书馆

基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发

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物理学报 2018年第20期67卷 350-358页

作者：张浩郭星星项水英西安电子科技大学通信工程学院综合业务网国家重点实验室西安710071

随机源对于信息理论安全的密钥分发至关重要,本文提出了一种基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发方案.首先基于单向注入的方式产生无时延特征的激光混沌信号,并通过单向注入驱动两个从激光器产生带宽增强的混沌同步信号.然后... 详细信息

随机源对于信息理论安全的密钥分发至关重要,本文提出了一种基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发方案.首先基于单向注入的方式产生无时延特征的激光混沌信号,并通过单向注入驱动两个从激光器产生带宽增强的混沌同步信号.然后经过采样、量化以及异或等后处理,生成密钥流.数值仿真结果表明,在单阈值情况下,合法用户之间的误比特率低至1%左右,合法用户与窃听者之间的误比特率都高于10%;在双阈值情况下,误比特率可以低至10^(-6).最后,对生成的密钥流进行了NIST随机性测试.该方案有效地增强了密钥分发的安全性.

关键词：垂直腔面发射激光器密钥分发保密通信混沌同步

具有前向安全性的组密钥分发方案设计与实验分析

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实验室研究与探索 2022年第11期41卷 39-44,123页

作者：沈华李继强谢海涛谌刚张明武湖北工业大学计算机学院武汉430068

针对已有组密钥分发方案中的安全隐患,基于对称二元多项式提出一种无需可信第三方的具有前向安全性的组密钥分发方案。方案中,组内每对用户利用对称二元多项式的特征协商出一个对称密钥,实现组密钥的安全分发。每个用户维护一张通信记... 详细信息

针对已有组密钥分发方案中的安全隐患,基于对称二元多项式提出一种无需可信第三方的具有前向安全性的组密钥分发方案。方案中,组内每对用户利用对称二元多项式的特征协商出一个对称密钥,实现组密钥的安全分发。每个用户维护一张通信记录表用于更新用户间的对称密钥,实现组密钥分发的前向安全性。针对方案的正确性、安全性和性能优势,给出了详细的证明和仿真实验分析。

关键词：组密钥密钥分发对称二元多项式前向安全性

群组密码的对等VPN系统及多播密钥分发协议

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软件学报 2019年第9期30卷 2815-2829页

作者：朱岩尹昊王秋艳北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 中国计量科学研究院北京100013

互联网经济的发展,使得企业在大范围内建立连接各种分支机构网络的需求日益强烈,原有采用集中式网关模式的 VPN 逐渐转向采用对等技术的 VPN 系统.现有采用两方密钥交换方法的对等 VPN 技术更适用于两两通信,而在多节点通信中,由于隧道... 详细信息

互联网经济的发展,使得企业在大范围内建立连接各种分支机构网络的需求日益强烈,原有采用集中式网关模式的 VPN 逐渐转向采用对等技术的 VPN 系统.现有采用两方密钥交换方法的对等 VPN 技术更适用于两两通信,而在多节点通信中,由于隧道密钥相互独立,不同隧道加密的累计延迟将增加消息同步接收的困难.针对这一问题,提出一种被称为 GroupVPN的对等 VPN框架,通过设计具有非中心化、高扩展性的多播密钥分发协议,提高对等 VPN中的多播通信效率.该框架在安全隧道层的基础上新增了便于动态群组管理、高效密钥分发的群组管理层,结合公钥群组密码下的广播加密方案,实现具有选择和排除模式的高效密钥分发,保证协议在 SDH假设下满足数据私密性、数据完整性、身份真实性这 3 方面安全性要求.实验分析结果表明:该协议的通信耗时和密钥存储开销与群组规模无关,可将通信延迟限制在会话密钥共享阶段,提高系统性能.

关键词：虚拟专用网安全多播密钥分发群组密码广播加密

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经典物理层高速密钥分发研究进展

应用科学学报 2020年第4期38卷 507-519页

作者：高华王安帮王云才新型传感器与智能控制教育部重点实验室(太原理工大学) 太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 广东工业大学信息工程学院广州510006 广东省光子学信息技术重点实验室广州510006

信息加密传输是网络空间安全的核心问题,根据香农"一次一密"理论,安全加密要求随机密钥安全分发.随着光通信速率的不断提高,信息加密传输亟需高速密钥分发技术.近年来,研究者不断探索基于经典物理方法的密钥分发技术,以期实现与现有通... 详细信息

信息加密传输是网络空间安全的核心问题,根据香农"一次一密"理论,安全加密要求随机密钥安全分发.随着光通信速率的不断提高,信息加密传输亟需高速密钥分发技术.近年来,研究者不断探索基于经典物理方法的密钥分发技术,以期实现与现有通信网络相兼容的高速密钥分发.目前,主要方法包括光纤激光器参数随机选择、物理不可克隆函数、光纤信道噪声和混沌激光同步等.该文介绍了上述4种方案的基本原理及主要研究进展,指出了混沌激光同步密钥分发方法最具高速率潜力,并分析了这个方案尚需解决的关键科学问题.

关键词：密钥分发一次一密信息安全混沌激光信道噪声

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基于边缘计算的多域光网络组密钥加密分发

计算机仿真 2022年第3期39卷 367-370,385页

作者：李晓嵘陈逸铭李美华江西理工大学江西赣州341000

针对多域光网络组中密钥分发过程中存储开销较大,且密钥分发的速率较低,提出基于边缘计算的多域光网络组密钥加密分发方法。通过分层图将多域光网络划分为波带和波长分层图,构建通信网络拓扑结构;将在线性、动态性与安全性作为密钥分发... 详细信息

针对多域光网络组中密钥分发过程中存储开销较大,且密钥分发的速率较低,提出基于边缘计算的多域光网络组密钥加密分发方法。通过分层图将多域光网络划分为波带和波长分层图,构建通信网络拓扑结构;将在线性、动态性与安全性作为密钥分发约束条件,结合边缘计算模型,令其参考架构分为设备域、网络域、数据域及应用域;分别从身份、行为与能力三方面构建边缘计算可信度评估模型,筛选满足通信要求的用户;将新成员和管理者生成会话密钥的过程视为成员注册过程;组管理员构造逻辑树,确保所有成员均有自己的叶子节点,利用多接受者签密机制完成密钥加密分发。仿真结果表明,所提方法可降低通信开销,提高密钥分发速率。

关键词：边缘计算多域光网络密钥分发签密机制逻辑树

基于对称相移键控混沌同步的高速密钥安全分发

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中国激光 2022年第4期49卷 61-69页

作者：武超人高华王龙生郭园园王安帮王云才太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

提出一种基于对称相移键控混沌同步的高速密钥安全分发方案:混沌驱动信号对称地经过两个非平衡马赫-曾德尔干涉仪驱动无外腔反馈的响应激光器,并通过随机键控马赫-曾德尔干涉仪中的相位调制器实现相移键控混沌同步。通信双方对相移键控... 详细信息

提出一种基于对称相移键控混沌同步的高速密钥安全分发方案:混沌驱动信号对称地经过两个非平衡马赫-曾德尔干涉仪驱动无外腔反馈的响应激光器,并通过随机键控马赫-曾德尔干涉仪中的相位调制器实现相移键控混沌同步。通信双方对相移键控混沌同步时序进行双阈值量化产生随机密钥,然后交换、对比键控参数并筛选出参数相同(即键控相位相同)时的随机密钥作为一致密钥,实现密钥分发。本方案中,混沌驱动信号经过非平衡马赫-曾德尔干涉仪产生了基于延时自干涉的非线性变换,降低了驱动信号与响应信号之间的相关性(~0.25),提高了密钥分发的安全性。此外,利用共驱无外腔反馈响应激光器构成开环同步结构,缩短混沌同步恢复时间至~1.8 ns,提高了密钥分发速率。数值仿真结果表明,在误码率为3.8×10^(-3)的条件下,可实现1.28 Gbit/s的高速密钥安全分发。

关键词：光通信半导体激光器混沌激光混沌同步密钥分发保密通信

面向混沌同步密钥分发的双阈值量化模块设计与实现

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面向混沌同步密钥分发的双阈值量化模块设计与实现

作者：潘通太原理工大学

学位级别：硕士

自“宽带中国”战略实施,宽带通信已进入千兆入户、百G骨干网络时代,全国已基本实现光纤通信代替同轴线缆通信。在光纤快速通信时代背景下,对信息的安全性提出了更高要求。混沌激光密钥分发作为一种物理层安全的密钥分发方案,因具有高... 详细信息

自“宽带中国”战略实施,宽带通信已进入千兆入户、百G骨干网络时代,全国已基本实现光纤通信代替同轴线缆通信。在光纤快速通信时代背景下,对信息的安全性提出了更高要求。混沌激光密钥分发作为一种物理层安全的密钥分发方案,因具有高速率、长距离、与现有通信系统兼容等优势而受到关注。在基于混沌同步的密钥分发方案中,为保证信息传输的准确性,需采用双阈值量化的方式生成密钥。但到目前为止,通过双阈值量化生成密钥仍需要采样后离线处理,对密钥分发的实用化带来阻碍。针对上述问题,本论文设计了鲁棒的实时双阈值量化模块,解决现有密钥分发方案中,生成密钥需离线后处理的问题,具体工作及结果如下:(1)根据设计目标对电压比较器、偏置器、D触发器进行选型,搭建了一对离散系统完成双阈值量化工作。测试得到该离散系统响应带宽为3 GHz,混沌信号输入幅值的标准偏差最低为55 m V。由于器件的不一致性,在这一对双阈值量化模块量化相同信号情况下,得到最低误码率为1.525×10,保留率为0.17,速率为500 Mbit/s的密钥。同时测试得到1 m V阈值调节精度的区间。之后研究了信号同步性对器件量化误码的影响,得到最低相关性0.957的混沌信号在满足HD-FEC标准下,500 Mbit/s量化速率的密钥,在同步性为0.965时,量化得到的密钥达到1 Gbit/s的设计目标。(2)设计并制板得到了一对集成的双阈值量化模块,文章介绍了模块设计过程及注意事项,并对设计完成的集成双阈值量化模块的外观及接口作出详细说明。之后对集成双阈值量化模块的性能进行了测试,得到该集成模块响应带宽为3 GHz,信号输入幅值的标准偏差最低为53 m V,在使用相同信号对两个集成模块测试时得到最低误码率为9.08×10,生成速率最低为606 Mbit/s,同时测试得到1 m V的阈值调节精度。在测量同步性的影响时得到同步性为0.962时,量化速率为1 Gbit/s的密钥。

关键词：密钥分发双阈值量化器件选型模块设计

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划

空间科学学报 2020年第4期40卷 578-583页

作者：张均杨正磊郭江冯帆李小龙席涛西北工业大学西安710072 宇航动力学国家重点实验室西安710043 火箭军装备部驻成都地区第三军事代表室成都610000

针对量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划约束条件多以及时效性要求高的特点,基于对密钥分发实验过程及约束分析,建立了约束满足规划模型.以完成时限最短为优化目标,综合考虑任务规划所需光学及数传站资源分配,利用深度优先搜索算法... 详细信息

针对量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划约束条件多以及时效性要求高的特点,基于对密钥分发实验过程及约束分析,建立了约束满足规划模型.以完成时限最短为优化目标,综合考虑任务规划所需光学及数传站资源分配,利用深度优先搜索算法对模型进行求解,解决了实验过程中多要素紧耦合、强时间约束的难题.仿真分析结果表明,所提出的模型及算法有效,能够满足量子科学实验卫星密钥分发实验星地交互的需求.

关键词：量子科学实验卫星密钥分发任务规划深度优先搜索

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基于区块链的密钥分发系统的设计与实现

基于区块链的密钥分发系统的设计与实现

作者：王威东南大学

学位级别：硕士

随着计算机技术和互联网的快速发展,使用加密算法来加密通信数据是保障信息安全的基本手段。加密算法依赖于密钥分发技术提供的密钥,比如公钥分发为非对称加密算法提供了公钥,对称密钥分发为对称加密算法提供了对称密钥。目前密钥分发... 详细信息

随着计算机技术和互联网的快速发展,使用加密算法来加密通信数据是保障信息安全的基本手段。加密算法依赖于密钥分发技术提供的密钥,比如公钥分发为非对称加密算法提供了公钥,对称密钥分发为对称加密算法提供了对称密钥。目前密钥分发技术的安全实现多依赖于传统的PKI/CA体系,该体系存在着中心化和证书配置效率低等问题。在此背景下,本文主要使用去中心化的区块链技术和相关密码学技术设计并实现了包括公钥分发和对称密钥分发在内的密钥分发系统,保证了密钥分发的安全、高效以及去中心化。全文的主要工作和创新点总结如下:首先,设计了一种去中心化的注册身份认证方法。通过认证的注册身份信息与用户账户地址绑定在一起,为后续密钥分发中的身份认证提供保障。联盟区块链中的所有节点都参与注册身份认证过程,保证即使联盟区块链中存在少量恶意节点,系统也能成功认证用户注册身份的真实性。然后,本文还设计了一种基于节点信任度的投票机制以用于注册身份认证。在该投票机制中,节点在历次和近期注册身份认证中的表现决定着该节点的信任度,只有在更长时间内正常参与注册身份认证的节点才能获取更高的信任度和投票权重,从而最大限度地降低恶意节点在注册身份认证中造成的负面影响。其次,设计了基于合约存储的两方对称密钥分发方法和基于零知识证明的两方对称密钥分发方法来实现通信双方之间的对称密钥分发。基于合约存储的密钥分发方法通过智能合约存储的数据记录来认证用户账户地址的真实性,保证参与密钥分发的用户不能伪造其他用户的账户地址,从而抵抗中间人攻击。另外,通过设置大小合适的密钥分发时间窗口来抵抗重放攻击;在基于零知识证明的密钥分发方法中,用户通过zk SNARKs零知识证明算法来生成凭证,使得对方相信自己确实是某个账户地址的拥有者,从而完成身份认证以抵抗中间人攻击。另外,通过随机数来实现挑战应答机制以抵抗重放攻击。性能分析证明了基于合约存储的对称密钥分发方法平均耗时更少,所以系统后续的实现过程中选择基于合约存储的对称密钥分发方法来实现通信双方之间的对称密钥分发。接着,设计了一种基于代理重加密的多方对称密钥分发方法来实现一方向多方分发对称密钥。代理重加密技术将大量的加密计算过程转移到了服务端进行,减轻了用户前端的计算压力。另外,智能合约将之前计算出的重加密密钥保存在联盟区块链之中,避免了后续多方密钥分发过程中重复计算重加密密钥,增加了多方对称密钥分发的效率。最后,实现了一个基于区块链的密钥分发系统,满足了预期的功能性和非功能性需求。与其他基于区块链的密钥分发系统相比,本系统中的公钥注册和公钥撤销方法计算资源和存储资源消耗更低。安全性分析证明了本系统中的注册身份认证方法可以成功认证用户注册身份的真实性,从而将用户注册的公钥与认证后的用户注册身份信息绑定在一起,保障了公钥分发的安全;对称密钥分发方法可以有效地认证密钥分发参与者的身份,从而抵抗中间人攻击,保障了对称密钥分发的安全。

关键词：区块链身份认证密钥分发零知识证明代理重加密