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4G系统网络安全身份认证算法的研究

论文摘要

随着无线网络与Internet的不断结合,移动通信系统经历了第一代(1G)、第二代(2G)和第三代(3G)系统的发展历程,并朝着无处不在的全IP化的下一代通用线通信系统(4G)逐步演进。由于4G系统致力于无缝融合不同无线通信技术并支撑高速率通信环境,其安全问题比以往的无线通信系统更加复杂和难于解决。因此,世界各国在推动3G移动通信系统商用化的同时,已经把研究重点转移至4G系统的先期研究。纵观所有的无线相关安全技术,从传统无线局域网的接入安全到802.1X,从GSM到未来4G网络的安全发展方向,身份认证技术是整个安全体系的第一道防线,而作为认证技术核心问题的身份认证算法一直是业界关注的问题。对于多无线网络共存、结构复杂的4G系统,如何高效的实现不同网络实体之间身份的相互认证,是一个相当复杂的问题,然而现有无线网络安全体系对以上问题考虑不够深入和全面,对效率、兼容性、可扩展性和用户可移动性的综合考虑也不够充分。本文从认证体制算法入手,研究适合于第四代移动通信的身份认证算法方案。本文第一章分析了4G系统国内外的研究和发展现状。在第一章的基础上,第二章分析了无线网络与认证算法的密切关系,根据4G系统的安全设计原则,确定了4G系统面临的安全威胁和安全需求;详细描述了几种常用的认证机制,并且将现有身份认证公钥密码系统进行了详细的分析和对比。在此基础上,第三章结合椭圆曲线密码体制与自我验证的身份认证公钥密码系统,建立了一个基于GF(2m)域椭圆曲线的自我验证身份认证方案。最后的一章对本文做了一个较为全面、深刻的总结。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 4G系统应用及其安全问题
  • 1.2 4G系统研究与发展现状
  • 1.2.1 世界4G系统研究发展现状
  • 1.2.2 我国4G系统研究发展现状
  • 1.3 论文的主要工作和章节安排
  • 第二章 4G系统身份认证算法
  • 2.1 4G系统与认证算法
  • 2.2 4G系统的安全设计原则
  • 2.2.1 4G系统的安全威胁
  • 2.2.2 4G系统的安全需求
  • 2.3 安全认证方法
  • 2.4 常用的认证体制
  • 2.4.1 Feige-Fiat-shamir算法
  • 2.4.2 Guillou-quisquater算法
  • 2.4.3 Claus-schnorr算法
  • 2.5 身份认证公钥密码系统
  • 2.5.1 基于身份的公钥密码系统
  • 2.5.2 基于证书的公钥密码系统
  • 2.5.3 自我验证的公钥密码系统
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 基于椭圆曲线的自我验证身份认证算法
  • 3.1 方案提出的背景
  • 3.2 身份认证协议
  • 3.2.1 身份认证协议总体方案
  • 3.2.2 协议初始化阶段
  • 3.2.3 用户的注册阶段
  • 3.2.4 身份认证过程
  • 3.3 协议分析
  • 3.3.1 安全性分析
  • 3.3.2 复杂度分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/47caf36b20029d8e73c9bb31.html