格上基于生物特征和口令的匿名多方认证密钥交换协议

摘要

为了解决网络考试系统中学生信息的安全性以及身份认证问题,文章提出一个基于格的匿名多方认证密钥交换协议,使得同一班级的学生能在可信服务器的帮助下实现身份认证和安全地登录考试系统。协议中还建立了高熵的会话密钥,可用于解密从服务器下载的考卷和加密答题卡信息。该协议基于格上误差学习(LWE)的困难性问题,由具有标签的可拆分公钥加密体制构造,利用相应近似平滑投射函数的纠错性、伪随机函数以及生物特征信息获得会话密钥。文章设计的基于生物特征和口令的双因子认证密钥交换协议,使得即使某一因子丢失,攻击者也不能获得会话密钥,实现了服务器对客户的显式认证。性能分析表明,该协议具有较高的安全性,能够抵抗伪造攻击和量子攻击,可确保学生的信息安全。