多播安全中群组密钥管理方案的研究与设计

摘要

多播是一种高效的群组消息交互模式,其可以降低网络传输代价并能达到较高的可扩展性.很多群组应用都使用了多播技术,如股票行情服务、数字媒体分发、视频会议、付费电视和网络广播等.由于因特网上的安全威胁日益严重,所以大多数多播应用都需要保证群组成员间通讯信息的安全性,并限制非群组成员对群组通讯内容的访问.解决这一问题的通常方法是在群组成员间使用群组外界不知道的群组密钥对通讯内容进行加密.这导致了群组密钥管理问题.本文首先对多播进行了简单的介绍.随后详细讨论了群组密钥管理的安全属性、相关问题和设计原则,并根据不同的规则对已有的群组密钥管理方案进行分类.然后我们提出了适合于多播安全的群组密钥管理框架,此框架支持可扩展性和群组密钥管理区域间的独立性.在此基础上本文提出了一种具有普遍意义的群组密钥管理体系结构,其可用于

目录

文摘

英文文摘

创新性声明和关于论文使用授权的说明

第1章 绪论

1.1多播技术简介

1.2多播的相关安全问题

1.3 内容安排

第2章 多播群组密钥管理概述

2.1群组密钥管理简介

2.2群组密钥管理的安全属性

2.3群组密钥管理的相关问题

2.4群组密钥管理系统的设计原则

2.5群组密钥管理方案的分类

第3章 群组密钥管理的框架与体系结构

3.1群组密钥管理框架

3.1.1 基本模型

3.1.2 主干密钥和叶子密钥

3.1.3 区域的解释

3.1.4 框架的优点

3.1.5 例子

3.2群组密钥管理体系结构

3.2.1 群组密钥管理体系结构的总体设计

3.2.2注册协议

3.2.3 密钥更新协议

3.2.4群组安全关联

3.2.5 可扩展性

第4章 群组密钥管理协议

4.1集中式的群组密钥管理协议

4.1.1 群组密钥管理协议

4.1.2 逻辑密钥层次结构方案

4.1.3 单向函数树

4.1.4 单向函数链树

4.1.5 分簇的层次化a叉树

4.1.6 有效的大型群组密钥方案

4.1.7 集中式方案小结

4.2分散式的群组密钥管理协议

4.2.1 可扩展的多播密钥分配

4.2.2 Iolus

4.2.3双加密协议

4.2.4 MARKS

4.2.5密码序列方案

4.2.6 Kronos

4.2.7 域间群组密钥管理

4.2.8 Hydra

4.2.9 分散式方案小结

4.3分布式的群组密钥管理协议

4.3.1 Burmester-Desmedt协议

4.3.2群组DH密钥交换

4.3.3 Octopus 协议

4.3.4 分布式的逻辑密钥层次方案

4.3.5 分布式的单向函数树

4.3.6 DH逻辑密钥层次

4.3.7 分布式方案小结

第5章 对等群组中高效安全的群组密钥管理协议

5.1 预备知识

5.1.1 贡献式的密钥协商

5.1.2 多线性Diffie-Hellman假设

5.2高效安全的群组密钥管理协议

5.2.1 群组密钥管理系统的建立

5.2.2协议描述

5.3方案分析

5.3.1 性能分析

5.3.2安全性分析

5.3.3无状态性

5.4总结

结束语

致谢

参考文献

在读期间的研究成果