基于身份无线网络的安全接入与密钥协商

论文摘要

现代信息技术在社会中的地位和作用越来越重要,信息已成为社会发展的重要战略资源,社会的信息化已成为当今世界发展的潮流与核心。与此同时,随着网络攻击的日益增加,网络的信息安全问题也成为世人关注的社会问题,网络信息安全在社会中扮演着越来越重要的角色。安全体系是个人通信的基础,安全接入认证是安全体系中最重要的环节。在安全接入认证中确定接入认证的加密体制和建立安全的认证方案具有非常重要的意义。本文首先介绍了网络安全的基本概念和密码公钥算法的研究现状。接着介绍了Ad hoc网络。它是一种可以独立于固定的基础设施,自创造、自组织和自管理的网络。本文的一个重点就是利用RSA算法来实现网络的身份认证和密钥协商。具体的步骤是利用RSA密码算法和Diffie-Hellman密钥交换协议进行三次握手从而协商密钥,最后再通过协商的密钥利用AES加密算法对通信数据加密验证,从而完成了利用RSA算法实现无线网络的身份认证和密钥协商。最后通过软件在网络层上对认证方案进行模拟演示。文中给出了认证、密钥协商及通信过程的图示。文中另一个重点是提出了一种椭圆曲线实现网络身份认证的方案。通过认证及密钥协商请求、认证及密钥协商相应、认证及密钥协商确认三个步骤完成身份的DRM设备间的认证协议。所提方案采用的是椭圆曲线上的weil对,本文的最后将RSA和椭圆曲线密码算法的性能进行了比较,突出了椭圆曲线在公钥算法中的优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 研究的国内外状况及意义
• 1.3 作者的主要工作和成果
• 1.4 论文组织安排
• 第二章 文中用到的基本理论知识
• 2.1 密码学中用到的理论知识
• 2.2 RSA 公钥密码体制
• 2.2.1 RSA 算法的基本原理
• 2.2.2 RSA 公钥密码的安全性分析
• 2.3 椭圆曲线密码体制
• 2.3.1 椭圆曲线的基本算法
• 2.3.2 有限域上的椭圆曲线
• 2.3.3 椭圆曲线密码的安全性
• 2.3.4 椭圆曲线上的离散对数问题
• 2.4 Ad hoc 网络的密钥管理和认证
• 2.4.1 Ad hoc 网络的密钥管理
• 2.4.2 Ad hoc 网络的认证
• 2.5 本章小结
• 第三章 RSA 算法实现基于身份网络安全接入和密钥协商
• 3.1 协商密钥过程中用到的技术
• 3.1.1 RSA 公钥密码算法
• 3.1.2 Diffie-Hellman 密钥交换协议
• 3.1.3 SHA 完全杂凑函数
• 3.2 加密过程中用到的AES 加密算法技术
• 3.3 一种基于ID 的认证及密钥协商方案
• 3.4 基于RSA 的无线网络安全接入和认证方案的实现过程
• 3.4.1 软件设计的基本思想和概要
• 3.4.2 软件设计的细节
• 3.4.3 软件的实现过程
• 3.4.4 认证、密钥协商及通信过程图示
• 3.5 本章小节
• 第四章 一种基于椭圆曲线算法实现的认证方案
• 4.1 基于ID 的接入认证及密钥协商方案
• 4.2 方案中用到的技术背景
• 4.3 基于椭圆曲线算法实现认证过程的具体方案
• 4.4 本章小结
• 第五章 RSA 和椭圆曲线公钥算法性能比较
• 5.1 三种不同的公钥密码加密系统
• 5.2 椭圆曲线公钥加密算法ECC 的技术优势
• 5.3 本章小节
• 结束语
• 致谢
• 参考文献