Ad Hoc网络中证书撤销列表的存储发布机制研究

论文摘要

移动Ad Hoc网络是一种自组织和自管理的网络,具有动态拓扑、多跳路由、分布式网络控制、移动终端功率受限等特点。它不依赖于任何已存在的网络设施,能够通过移动节点间的相互协作进行网络互联。由于Ad Hoc网络中的单独节点容易遭受攻击,导致单点失败,传统的基于一个中心实体的CA信任模型不再适用。为了增强Ad Hoc网络安全性,实现一种Ad Hoc网络的部分分布式CA密钥管理方案,论文对其中的CA证书与证书撤销列表(CRL)的存储发布机制进行了研究。首先对比分析了完全CRL,分段CRL,增量CRL,重复CRL和间接CRL等现有各种证书撤销机制性能,在此基础上提出了不完全的CRL广播机制和基于移动P2P的CRL更新方案;接着在Ad Hoc网络中引入LDAP服务器,负责证书查询和CRL发布,用于减小CA服务器负荷;最后设计并具体实现了LDAP服务器的软件模块。理论分析表明,提出的不完全CRL广播机制与传统的CRL广播机制相比,能够有效提高CRL传输效率,增强网络安全性;基于移动P2P的CRL更新方案能够有效利用网络中客户节点资源,加快CRL的更新速度,并且适应于网络拓扑结构动态变化的场合。实验测试表明,所实现的LDAP服务器能够有效的存储证书以及CRL,满足用户查询证书以及下载CRL的需求。论文中采用门限签名的方式生成CRL,能够提高Ad Hoc网络的安全性,但是如果Ad Hoc网络拓扑频繁变更,会有大量的证书撤销信息需要签名,这将在一定程度上增加CA负荷。因此在今后工作中将集中研究如何在不增加CA负荷的前提下增加Ad Hoc网络安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文工作的目的和意义
• 1.2 课题的国内外研究现状和发展趋势
• 1.3 论文主要工作与结构
• 第二章 Ad Hoc网络中的密钥管理
• 2.1 Ad Hoc网络中的密钥管理机制
• 2.2 Ad Hoc网络中CA的部分分布式密钥管理方案
• 2.2.1 门限密码
• 2.2.2 CA信任模型的建立
• 2.2.3 系统初始化
• 2.2.4 签发证书
• 2.2.5 更新节点拥有的CA共享私钥
• 2.2.6 节点证书的撤销
• 2.2.7 安全性分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 证书撤销机制的研究
• 3.1 衡量证书撤销机制的标准
• 3.2 证书撤销模型
• 3.3 对现有证书撤销机制的研究
• 3.3.1 证书撤销列表CRL
• 3.3.2 在线证书状态检查机制
• 3.3.3 采用精简数据结构的证书撤销机制
• 3.4 基于CRL的证书撤销机制
• 3.4.1 完全CRL
• 3.4.2 分段CRL
• 3.4.3 增量CRL
• 3.4.4 重复CRL
• 3.4.5 间接CRL
• 3.4.6 基于CRL的几种证书撤销机制的比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 Ad Hoc网络中的CA证书撤销列表发布机制研究
• 4.1 证书撤销机制的选择
• 4.2 不完全的CRL广播机制
• 4.3 基于移动P2P的CRL更新机制
• 4.4 本章小结
• 第五章 Ad Hoc网络中CA证书和CRL的存储与查询的实现
• 5.1 LDAP协议研究
• 5.1.1 LDAP简介
• 5.1.2 LDAP基本模型
• 5.2 证书及CRL存储格式
• 5.2.1 X.509 证书格式
• 5.2.2 用户证书存储格式
• 5.2.3 CA证书存储格式
• 5.2.4 CRL存储格式
• 5.3 LDAP证书服务器实现
• 5.3.1 LDAP证书服务器系统结构
• 5.3.2 LDAP服务器功能模块实现
• 5.4 实验测试
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录A 简化版数字证书实例
• 附录B LDAP连接基本过程的示例代码
• 附录C 查询请求消息格式
• 附录D 查询程序