基于口令的密钥协商协议设计与分析

论文摘要

身份认证协议,又称身份识别协议,是在计算机网络或分布系统中的参与者通过一种安全通信协议,借助密码算法,对通信实体身份进行识别的一个过程。良好的身份认证协议应该满足以下几个要求:一是能够准确识别被认证对象的身份;二是能够明确重要事件的责任人,并实现签名,避免事后抵赖;三是能够保障数据在存储和传送时的安全。目前已有挑战-应答协议、零知识证明协议、数字签名识别协议、Kerberos认证协议、X.509认证协议等多种版本。椭圆曲线密码体制的安全性是建立在椭圆曲线离散对数问题难解的基础上,与其它公钥密码体制相比,椭圆曲线密码体制具有安全性能更高、密钥长度更短、计算量更低、存储空间占用更小等优点。因此,椭圆曲线密码体制适合应用于环境受限的保密系统中。本文对通常的认证协议进行了分析和总结,通过对椭圆密码体制的深入研究,提出了一种基于椭圆曲线密码体制的口令密钥协商协议,该协议能够实现通信双方的身份认证,并为通信双方建立起加密通信所需的共享会话密钥,且能够抵御伪装攻击、中间人攻击、重放攻击等多种攻击方式,安全性好,适用于安全网络通信。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 研究现状与应用
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.4 本文章节安排
• 第二章 身份认证基础及密码学相关理论
• 2.1 身份认证的概念及途径
• 2.1.1 身份认证的概念
• 2.1.2 身份认证的途径
• 2.2 密码协议的概念和分类
• 2.2.1 密码协议的概念
• 2.2.2 密码协议的分类
• 2.2.3 密码协商协议的定义
• 2.3 几种常见的身份认证技术和密码协议
• 2.3.1 身份认证技术
• 2.3.2 密码协议
• 2.4 常见的攻击方法
• 2.5 相关密码学基础
• 2.6 本章小结
• 第三章 本文协议设计的理论基础
• 3.1 椭圆曲线导论
• 3.1.1 椭圆曲线的基本概念
• 3.1.2 椭圆曲线的基本运算
• 3.2 有限域上的椭圆曲线
• 3.2.1 素域GF（p）上的椭圆曲线
• m）上的椭圆曲线'>3.2.2 有限域GF（2^m）上的椭圆曲线
• 3.3 椭圆曲线的安全性分析
• 3.3.1 针对特殊椭圆曲线的攻击
• 3.3.2 针对一般椭圆曲线的攻击
• 3.4 椭圆曲线的选取
• 3.4.1 安全椭圆曲线的选取原则
• 3.4.2 安全椭圆曲线的实现
• 3.5 椭圆曲线加密系统的性能分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于口令的密钥协商协议
• 4.1 方案描述
• 4.1.1 安全要求
• 4.1.2 技术要求
• 4.1.3 设计思路
• 4.1.4 方案描述
• 4.2 对方案的评价分析
• 4.2.1 安全性分析
• 4.2.2 性能分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 本文协议的软件实现
• 5.1 软件设计
• 5.1.1 软件需求分析
• 5.1.2 总体设计
• 5.2 详细设计
• 5.2.1 参数选择
• 5.2.2 算法设计
• 5.2.2.1 大数存储
• 5.2.2.2 随机数的选取
• 5.2.2.3 点积运算
• 5.2.2.4 模运算
• 5.2.2.5 Hash 运算
• 5.2.2.6 消息的发送和接收
• 5.3 测试及运行结果
• 5.3.1 测试环境与工具
• 5.3.2 软件界面及运行结果
• 5.3.3 安全性测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献