基于身份的会议密钥建立协议的研究

论文摘要

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,一般用会议密钥对通信数据进行加密。会议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,会议密钥建立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。基于会议密钥的建立在群组通信中的重要地位,本文对现有会议密钥建立协议进行了研究和分析,并提出了两种改进的会议密钥建立协议。本文的主要工作和创新如下:首先,基于椭圆曲线上的双线性配对,提出了一种会议密钥分配中心前向安全的匿名会议密钥分配协议,并分析了该协议的正确性、安全性和执行效率。分析结果表明,在Gap Diffie-Hellman假设下,该协议可以保证会议参与者的匿名性与会议密钥分配中心的前向安全性,并可有效地抵抗被动攻击、仿冒攻击和共谋攻击。其次,基于椭圆曲线上的双线性配对,利用Cha和Cheon提出的基于身份的数字签名方案,提出了一种改进的容错会议密钥协商协议,并分析了该协议的正确性、安全性和执行效率。分析结果表明,在Gap Diffie-Hellman假设下,任何窃听者均无法得到有关会议密钥的任何信息,且无论存在多少恶意参与者,诚实参与者都能够协商出共同的会议密钥。与现有协议相比,该协议具有更快的计算速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与研究意义
• 1.2 会议密钥建立协议研究现状
• 1.3 基于身份的密码体制研究现状
• 1.4 研究内容
• 1.5 论文组织结构
• 第2章 相关概念与基础理论
• 2.1 双线性配对
• 2.1.1 双线性配对的性质
• 2.1.2 GDH 假设
• 2.1.3 利用双线性配对实现的基于身份的认证系统
• 2.2 会议密钥建立协议
• 2.2.1 定义与分类
• 2.2.2 建立动机
• 2.2.3 安全威胁
• 2.3 密码学构件
• 2.3.1 数字签名
• 2.3.2 哈希函数
• 2.4 梅努斯大学密码程序库
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于身份的匿名会议密钥分配协议
• 3.1 匿名通信与匿名会议密钥分配协议研究现状
• 3.1.1 匿名通信相关概念
• 3.1.2 匿名通信技术研究现状
• 3.1.3 匿名会议密钥分配协议研究现状
• 3.2 基于身份的匿名会议密钥分配协议
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 具体协议
• 3.2.3 安全性分析
• 3.2.4 性能分析
• 3.3 协议原型设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于身份的会议密钥协商协议
• 4.1 容错的会议密钥协商协议研究现状
• 4.1.1 容错技术相关概念
• 4.1.2 容错的会议密钥协商协议研究现状
• 4.2 基于身份的会议密钥协商协议
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 具体协议
• 4.2.3 安全性分析
• 4.2.4 性能分析
• 4.3 协议原型设计
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢