安全组通信中数据源认证问题的研究

论文摘要

组通信(Group Communications)已经成为新一代网络体系结构中的一个非常重要的概念,但组通信比一对一的单点通信更难以获得安全保障,安全问题严重制约了组通信应用的发展。而数据源认证是整个安全组通信中的重点和难点问题,也是真正实现安全组通信的基础和前提。因此,本文重点分析了几种典型的安全组通信应用的具体特点,分别给出了几种不同类型的数据源认证方法。因为组播(Multicast)和任播(Anycast)是组通信中最为常用的两种关键技术,所以在本文中重点研究了组播数据源认证,同时也对任播数据源认证进行了一定的探讨。针对组播数据源认证,将非实时数据分发和实时数据流传输这两类最有代表性的组播应用作为重点研究内容,分别给出了一种改进的散列树认证协议和一种混合型多链认证模型,并进行了性能分析和实验测试。此外,还针对无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中安全组通信的具体特点,给出了一种基于消息认证码(Message Authentication Code,MAC)的轻量级组播数据源认证方案。最后比较分析了任播数据源认证与组播数据源认证的异同,并给出了一种基于IPv6网络环境的认证方法。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 研究目标与研究内容
• 1.3 本文的组织结构
• 第2章 安全组通信概述
• 2.1 组通信中的关键技术
• 2.1.1 组播
• 2.1.2 任播
• 2.2 组通信中的安全问题
• 2.2.1 组播的安全问题
• 2.2.2 任播的安全问题
• 2.3 安全组通信中的数据源认证
• 2.3.1 认证的基本理论和技术
• 2.3.2 组播数据源认证
• 2.3.3 任播数据源认证
• 2.4 安全组通信中的组密钥管理
• 2.5 本章小结
• 第3章 非实时组播数据源认证
• 3.1 非实时组播应用的主要特点
• 3.2 非实时组播数据源认证方法
• 3.2.1 散列星
• 3.2.2 散列树
• 3.3 IHAP：改进的散列树认证协议
• 3.3.1 改进思想
• 3.3.2 性能分析
• 3.3.3 仿真实验
• 3.4 本章小结
• 第4章 实时组播流数据源认证
• 4.1 实时组播流应用的主要特点
• 4.2 实时组播流数据源认证方法
• 4.2.1 随机链
• 4.2.2 周期链
• 4.3 HMAM：混合型多链认证模型
• 4.3.1 模型介绍
• 4.3.2 性能分析
• 4.3.3 仿真实验
• 4.4 本章小结
• 第5章 无线传感器网络中的组播数据源认证
• 5.1 无线传感器网络中的安全组通信
• 5.2 TESLA协议
• 5.2.1 基本TESLA
• 5.2.2 改进TESLA
• 5.3 LAMA：轻量级组播数据源认证方案
• 5.3.1 具体方法
• 5.3.2 性能评估
• 5.4 本章小结
• 第6章 任播数据源认证
• 6.1 IPv6 中的安全机制
• 6.2 基于IPv6 的任播数据源认证方法
• 6.3 改进组播数据源认证的方法
• 6.4 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 未来工作展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果
• 致谢
• 摘要
• Abstract