具有特殊性質(zhì)的認證協(xié)議設(shè)計及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會信息化進程的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)及信息系統(tǒng)在社會生活中的作用越來越重要，隨之產(chǎn)生的信息安全問題也愈加突出。信息安全的實質(zhì)就是要保證信息系統(tǒng)的安全性。而密碼學是以研究保密通信為主要目的的學科，是確保網(wǎng)絡(luò)通信中信息安全的核心技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)空間通信過程中常常產(chǎn)生假冒、偽造等事件，認證是密碼學中用來確保用戶身份以及信息內(nèi)容真實性和完整性的技術(shù)，是保障網(wǎng)絡(luò)空間通信安全的基礎(chǔ)。近年來，研究安全高效的認證協(xié)議是信息安全領(lǐng)域的熱門課題，具有重要的學術(shù)

2、價值和實際意義。
　　本論文對認證協(xié)議進行了深入地研究，與已有的認證協(xié)議相比，研究的成果在性能上有較大的提升，并且文中設(shè)計的部分認證協(xié)議在電子醫(yī)療信息系統(tǒng)中有著高效的實際應(yīng)用。其中，否認認證協(xié)議是一種特殊的認證協(xié)議，與傳統(tǒng)的認證協(xié)議相比，否認認證協(xié)議使得接收者能夠確定給定消息的來源，但是接收者不能向任意第三方證明給定消息的來源。這樣的特征使得否認認證協(xié)議適合在某些隱私的場合中應(yīng)用。本論文主要的研究工作如下：
　　1.無證書否

3、認認證協(xié)議研究:(1)設(shè)計了一個可證明安全的無證書否認認證協(xié)議，有效解決了基于 PKI否認認證協(xié)議中公鑰證書的復雜管理問題以及基于身份否認認證協(xié)議中的密鑰托管問題。(2)設(shè)計了一個可證明安全的非配對的無證書否認認證協(xié)議，該協(xié)議由于不使用計算開銷較大的雙線性對運算，能夠高效地應(yīng)用到 E-mail和電子選票、電子投標等實際應(yīng)用場景。(3)構(gòu)造了一個可證明安全的無證書聚合否認認證協(xié)議。該協(xié)議將n個不同用戶的n個消息產(chǎn)生的 n個否認認證碼聚合成

4、一個否認認證碼，并且能夠讓接收者確信這 n個用戶確實對這 n個消息進行了認證，極大地減小了計算開銷。
　　2.基于身份的否認門限環(huán)認證協(xié)議研究:為進一步拓展否認認證協(xié)議的功能，本論文還構(gòu)造了一個基于身份的否認門限環(huán)認證協(xié)議，該協(xié)議使得驗證者產(chǎn)生的認證碼與環(huán)中的t個用戶產(chǎn)生的認證碼在概率上不可區(qū)分。同時，在BDH(雙線性Diffie-Hellman)困難問題的假設(shè)下，在隨機預言機模型下，該協(xié)議在適應(yīng)性選擇消息和身份攻擊下滿足否認認證

5、性，并且該協(xié)議還保證了發(fā)送者的無條件匿名性。
　　3.基于身份的否認認證的加密協(xié)議研究:設(shè)計了一個基于身份的高效的否認認證加密協(xié)議。該協(xié)議采用了類似簽密的技術(shù)，減小了計算開銷和通信開銷，并且在隨機預言機模型下，該協(xié)議在適應(yīng)性選擇密文攻擊下具有保密性，在適應(yīng)性選擇消息攻擊下具有否認認證性。
　　4.基于橢圓曲線的 RFID相互認證協(xié)議研究:(1)基于橢圓曲線密碼體制，構(gòu)造了一個高效的適用于 RFID(無線射頻識別)系統(tǒng)的相互認

6、證協(xié)議。在該協(xié)議中，標簽的身份信息得到很好的保護，確保了標簽的匿名性。服務(wù)器僅通過簡單的運算，并不需要窮舉搜索就可以驗證標簽的身份信息。此外，構(gòu)造的協(xié)議還滿足保密性、相互認證性、可用性、前向安全性、延展性以及能夠抵抗重放攻擊、標簽偽裝攻擊、服務(wù)器釣魚攻擊等。(2)設(shè)計了一個基于橢圓曲線的具有外包功能的RFID相互認證協(xié)議。在此認證系統(tǒng)中，發(fā)行機構(gòu)把耗時的計算外包給可信第三方，這極大地降低了標簽的計算量。同時，協(xié)議中采用類似簽密的技術(shù)，既