一种基于身份信息的认证方案设计与分析

摘要

当今社会，许多商业活动、政府事业和家庭活动已经越来越多的出现在开放且易受攻击的通信网络上，例如Internet、无线移动网络等。各个网络用户也越来越关注网络通信的安全性、可靠性、真实性。
　　 目前，研究人员提出来的多种基于智能卡用户身份认证方案，都是建立在假设智能卡的内容不会被泄露的基础之上。但最近许多研究结果表明，攻击者仍然可以通过分析认证过程中的泄露信息来获得存储在智能卡上的信息，甚至可以通过特殊手段直接来获取智能卡上面的私密内容。为了改善这个缺点，我们提出了一种基于指纹信息的远程相互身份认证方案。
　　 在通常意义上来讲，人们认为指纹信息是不可伪造的。而且相对于其它生理特征信息来说，指纹的采集技术已经相当成熟而且被广泛的应用于社会中。如，移动设备(如笔记本、移动电话以及其他个人数码设备)都被广泛的应用在日常生活当中。而且，为在移动设备当中嵌入指纹传感器来保证用户的利益将会在将来成为一个趋势。所以我们采用移动设备，来代替现实中智能卡。同时，为了进一步解决指纹泄露等行为威胁，采用了密码口令和指纹相互结合的双因子身份认证。且在我们的方案使用双线性对和椭圆曲线上的离散对数问题来提高系统的安全性。最后，在文章中我们会对该协议抵抗各种攻击的性能做进一步分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题研究背景

1.3本文的研究内容

1.4文章的结构安排

第二章密码理论基础

2.1公钥密码体制

2.1.1公钥密码体制的原理

2.1.2公钥密码体制常用算法

2.2椭圆曲线密码体制

2.2.1群、域的概念

2.2.2有限域

2.2.3椭圆曲线的定义

2.2.4基于素域的椭圆曲线

2.2.5基于二元有限域的椭圆曲线

2.2.6椭圆曲线的离散对数问题

2.2.7椭圆曲线密码的应用

2.3双线性

2.3.1双线性定义

2.3.2Weil对与Tate对

2.3.3几个相关困难问题

2.4哈希函数

2.5本章小结

第三章基于双线性对的身份认证方案设计与分析

3.1身份认证技术

3.1.1各种认证方式

3.1.2几种认证体制

3.2新认证方案的策略描述

3.2.1系统参数初始化

3.2.2用户注册阶段

3.2.3用户登录阶段

3.2.4认证阶段

3.2.5密码修改阶段

3.3方案的安全性分析

3.3.1内部攻击

3.3.2伪装攻击

3.3.3重放攻击

3.3.4反馈与并行攻击

3.3.5偷窃注册认证表攻击

3.3.6密码猜测攻击

3.3.7前向加密

3.4各种方案的对比分析

3.5本章小结

第四章认证方案的验证与实现

4.1关于密码学的函数库

4.2认证方案的验证

4.3认证方案的程序流程

4.4本章小结

第五章总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果