密钥交换协议

摘要： 面对越来越多的基于群成员协同操作的需求,群密钥交换协议在近期的研究中受到了广泛的关注。基于同源的密码协议是抗量子密码中的重要组成部分,因此文章主要关注基于同源的群密钥交换协议。针对超奇异同源的困难问题,提出了两个2轮的基于超奇异同源的群密钥交换协议,均是针对Burmester-Desmedt(BD)协议的优化。此外,为了证明协议的安全性,分别针对两个优化版本的群密钥交换协议给出了安全性证明。通过与现有的协议进行比较,可发现所提出的两个协议在通信量和计算复杂度上都有所降低。

摘要： 首先,本文提出与分解问题等价的一个困难问题:等价分解问题。其次,基于等价分解问题(E-DP)和离散对数问题(DLP),提出了一种无限非交换群上的密钥交换协议。在协议中,通过半直积的运算法则,使共享密钥同时包含两个困难问题。这两个困难问题共同保证了密钥交换协议的抗攻击性。最后利用代数攻击和暴力攻击进行分析,证明了协议具有较高的安全性。

摘要： 为了抵抗量子攻击,基于分解问题(DP)和离散对数问题(DLP),通过半直积的运算法则,在辫群上构造了一种密钥交换协议.该协议利用辫群的无限、非交换性以及分解问题和离散对数问题的求解困难性保证了密钥交换协议的抗攻击性,并利用代数攻击和穷尽搜索攻击分析证明了协议具有较高的安全性.经理论分析表明,所构造的协议具有时间复杂性和空间复杂性,数据显示该密钥交换协议具有可行性.

摘要： 在三方口令认证密钥交换(三方PAKE)协议中,每个用户仅仅需要和服务器共享一个口令,就可以在服务器的协助下与他人进行安全的密钥交换.由于有效地减少了用户管理口令的负担,三方PAKE协议在大规模用户集的安全通信中受到了较多关注.然而,已有的三方PAKE协议大多关注的是服务器利用明文存储用户口令的情形,没有考虑服务器口令文件泄露所造成的巨大威胁.在服务器端存放的是相应于用户口令的验证元的情形下,研究三方PAKE协议的分析和设计.首先分析了一个最近提出的基于验证元的三方PAKE协议,指出该协议易于遭受离线字典攻击,因此未能达到所宣称的安全性;其次,在分析已有协议设计缺陷的基础上,提出了一个新的基于验证元的三方PAKE协议,并在标准模型下证明了所设计的协议的安全性,与已有协议的比较表明,新提出的协议在提供了更高安全性的同时具有可接受的计算和通信效率.

摘要： 基于格上困难问题设计一种高效、安全的后量子密钥交换协议具有非常重要的理论意义和实用价值.提出了一种新型高效实用的基于格上错误学习问题被动安全密钥交换协议.该协议采用加密机制的构造方式并使用了密文压缩技术,与2016年Bos等人基于错误学习问题并使用Peikert错误调和机制设计的密钥交换协议Frodo相比,通信量只增加了1.09％,但方案复杂度有效降低,计算更加简洁高效,且协议在被动攻击下可证明安全,可有效抵御量子攻击.该协议与现有的基于错误学习问题设计的密钥交换协议相比具有很强的竞争力.

摘要： 量子计算机将改变整个加密领域。一项曾经被认为离我们很遥远的技术正在逐步走进现实应用。量子计算机将打破在公钥基础设施和密钥交换协议中使用的算法,使人们所熟知的密码学进行颠覆性重构。量子密钥分发是一种对量子或传统计算威胁免疫的物理层技术。然而,量子密钥分发需要一个物理底层,而光纤是最常见的选择。大多数情况下,它仅仅被用作专门传输精密量子信号的点到点链路。

摘要： 提出了一个轻量级的两方认证及会话密钥交换协议,在一个拥有PUF实体的密码设备(Device)与服务器(Server)之间进行安全认证并建立共享会话密钥.协议采用了模糊提取器来进行认证和密钥提取,同时使用伪随机函数和异或加密来进行消息认证和通信数据加密,有效降低了执行开销.协议中Server只需要获取并存储Device中PUF的一条激励-响应信息,用于后续的密钥更新与交换,避免了因采集大量的激励-响应信息而带来的存储资源的消耗和数据泄露隐患.分析表明提出的协议实现了双向认证和可靠的密钥交换,能够抵抗窃听攻击、篡改攻击、中间人攻击、DOS攻击、建模攻击、物理探测攻击等各种攻击技术.

摘要： 针对云计算等网络新应用中用户隐私保护问题,提出了基于椭圆曲线CDH假设的匿名口令认证密钥交换APAKE协议,通过它用户既能与服务器建立共享会话密钥,又不会暴露其真实身份信息.通过系统模型、安全模型定义及严格的形式化证明,验证了此APAKE协议满足正确性、PAKE安全性及用户匿名性.通过与现有协议对比分析表明:所提APAKE协议既能抵抗身份冒充攻击及离线口令猜测攻击,也提供双向认证;协议效率得到很大提高,客户端及服务器端计算复杂度均有大幅降低.%According to the problem of protecting users' privacy in the new applications of network such as cloud computing,an anonymous password-based authenticated key exchange(APAKE)protocol based on CDH assumption of elliptic curve cryptography is proposed,in which a client can establish a shared session key with the server authentically and anonymously.The system model,security model and formal proofs illustrate that the proposed APAKE protocol satisfies three properties: correctness,PAKE security and user's privacy.Based on the analyzes with the existing APAKE protocols,it is shown that the protocol is secure against impersonating attack and off-line dictionary attack,and provides mutual authentication; and the new construction is more efficient than others' APAKE protocols.

摘要： 群论密码学被认为是抗量子计算机攻击的一种现代密码候选解决方案,而因特网上的密钥交换协议是保障通信安全的基元之一.不同于所有Diffie-Hellman类协议的工作原理,2016年Habeeb等人基于两群的半直积而安全性基于比目前“离散对数难题”更强的计算群论假设,提出了一个带宽高效的密钥交换协议.严格证明其代数系统成群,并构建该群到经典定义的半直积群之间的一个同构.结果表明,其半直积系统并非真正创新的代数系统,从而其被动安全性在未来具有一定的脆弱性.

摘要： 密钥交换与加密、数字签名一起被公认是现代密码学中的三个密码原语和网络安全服务,但目前抗量子计算的密钥交换协议的研发远未成熟.2010年,Roma(n)czuk和Ustimenko提出了一个公钥基础设施背景下基于有限域上矩阵群和多项式环的两方密钥交换协议.但在2012年,Blackburn,Cid和Mullan对其发起一种存在性攻击.首先分析这种攻击因被动敌手需要使用密码系统的一个秘密参数而无效的原因.其次针对教科书式RU协议缺乏数据源认证的局限性,具体构造了一种中间人攻击.分析结果表明:RU协议对此种在常见网络安全威胁模型下计算上可行的主动攻击是脆弱的.

摘要： 本文主要研究超奇异同源密码,该密码能够抵制量子计算机.利用twin版本的Diffie-Hellman问题,提出一种基于超奇异同源的可证明安全的两轮密钥认证协议.该协议是一种MQV-型的密钥交换协议,所以继承了MQV协议的属性.该协议是基于计算超奇异椭圆曲线间的同源的困难性问题.针对提出的协议,不仅给出了安全属性的启发式讨论,而且在Canetti-Krawczyk的认证链敌手模型下证明了其安全性.为了证明安全性,提出twin版本的超奇异同源假设.同时也指出,虽然该协议与格上的方案相比密钥长度较短,但是计算量要更大.

摘要： 安全模型下可证安全的密钥交换协议只有DoS-CMQV考虑了抗DoS攻击安全性，然而，DoS-CMQV协议无法抵抗临时密钥对泄露攻击。本文结合HMQY协议和FHMQV协议的设计特点，提出了具有强安全性且抵抗DoS攻击的密钥交换协议。

摘要： 基于eCK(extended canetti-Krawczyk)模型的定义,针对eCK模型下证明安全的两个密钥交换协议进行了分析.结果显示两个密钥交换协议在eCK模型中都是不安全的,其中SAKA(secure authenticated key agree-ment)协议不能抵抗临时密钥泄露攻击也不能抵抗长期密钥泄露攻击,并且不具有前向安全性.另一个SHY(Shi-Huang-Yang)协议不能抵抗两方临时密钥同时泄露的攻击.

摘要： 安全协议的设计和形式化分析是当前信息安全领域中的研究热点和难点之一.本文运用SVO逻辑对Trusted Mobile Platform中提出的一种Diffie-Hellman密钥交换协议作了形式化的分析,结果表明该协议只能实现隐式的密钥认证,原方案试图通过在协议实现上进行修补,但这种方式仍然存在风险.

摘要： 本文探讨了密钥交换协议应具有的特性.对最近胡忠辉等基于Diffie-Hellman密钥交换协议提出的一种密钥交换协议设计了一个攻击策略。通过该策略,攻击者可利用某个已知共享密钥,计算出通信双方以前和以后通讯的共享密钥。给出了能够防御该攻击策略的一个改进的密钥交换协议,并对其安全性和计算效率进行分析。

摘要： 下一代移动网络提供一种方法支持移动用户在异构的接入网络之间漫游.我们需要在不同的移动管理域之间建立信任关系.在这篇文章中,提出了基于公钥密钥交换协议的互域网移动性的新的安全最优化路由协议.移动节点之间的信息交换将比通常的方法少.

摘要： 在信息化、网络化高度发展的今天,新一代网络技术不断革新,虚拟专用网(VPN)因其具有安全性、可靠性、保密性和虚拟性等诸多优点,得到了越来越广泛的应用.IPSec协议是由IETF提出的一套IP安全标准,它在IP层对数据包进行高强度的加密和认证,从而可以保证VPN通信的完整性和保密性。IKE(Internet密钥交换)协议是IPSec协议族的核心,负责动态协商和管理IPSec安全联盟SA,并对安全关联数据库进行填充。IKE属于一种混合型协议,建立在由Internet安全关联和密钥管理协议(ISAKMP)定义的一个框架上.本文根据IPSec和IKE协议的原理以及具体实现,对其安全性进行了深入的分析,包括IKE协议套件、协商阶段及密钥交换方式,接下来提出Diffie-Hellman算法,它是用来生成IKE密钥材料SKEYID的,其安全性也会直接影响到IKE的安全性,D-H算法具体设计和实现了密钥交换协议。详细讨论了中间人的插入攻击方法,并针对其脆弱性提出了相应的解决方案,该方案对cookie的生成算法进行了改进,减少了中间人cookie值攻击成功的可能性,增强了现有IKE的安全性,最后对方案进行了可行性分析,即增加的计算量由于该算法利用里双方的共享密钥而忽略不计,同时只改进了cookie算法,并未影响到IKE的框架、交换方式等协议的结构.

摘要： IKE(密钥交换协议)是IPSec协议簇中的重要协议,负责动态协商和管理SA(安全联盟)实现安全通信。本文介绍IKE如何通过Rekeying(密钥更新)重新协商SA,并详细分析了第2阶段Rekeying的实现模式。

摘要： 分析IPSec穿越NAT存在的兼容性问题，提出穿越NAT的一些技术要求；同时分析IPSec穿越NAT后的影响，提出IPsec穿越NAT的解决办法。结果表明：这些解决办法为IPSec与NAT的有效结合使用提供了一些参考，进一步扩展了其在现实中的应用，能更好地解决多用户接入中的不足，可以支持多种网络协议，有效地实现IPgec数据包对于NAT设备的穿越。

摘要： 分析IPSec穿越NAT存在的兼容性问题，提出穿越NAT的一些技术要求；同时分析IPSec穿越NAT后的影响，提出IPsec穿越NAT的解决办法。结果表明：这些解决办法为IPSec与NAT的有效结合使用提供了一些参考，进一步扩展了其在现实中的应用，能更好地解决多用户接入中的不足，可以支持多种网络协议，有效地实现IPgec数据包对于NAT设备的穿越。

摘要： 在允许动态的成员变更的同时，多个用户共享公共密钥，降低密钥交换所需的计算量。第一密钥生成单元(212)使用扭曲伪随机函数计算R

摘要： 密钥装置无法计算共享密钥，客户可以通过正确的密钥装置确认被正确地处理。随机数生成单元(12)生成随机数s1、s2、s'1、s'2。公共密钥随机化单元(13)使用随机数s1生成对公共密钥进行了随机化的第一随机化公共密钥信息、以及使用随机数s2对公共密钥进行了随机化的第二随机化公共密钥信息。代理计算单元(21)使用专用密钥计算第一委托结果，使用专用密钥计算第二委托结果。验证单元(14)使用随机数s2计算第一验证值，使用随机数s1计算第二验证值，验证第一验证值和第二验证值是否一致。在第一验证值和第二验证值一致的情况下，共享密钥计算单元(15)使用随机数s'1、s'2计算共享密钥。

摘要： 一种安全的并且避开第三者进行公开的网络电子信息的传送的公开密钥生成装置、共享密钥生成装置、密钥交换装置以及密钥交换方法。对于共享密钥生成装置，将以定义乘法的有限群F上的元为g，以作为上述g的素数的位数为q，生成成为0＜ka＜q的随机数ka的随机数生成部；由上述随机数ka、上述元g、上述素数q，在上述有限群F上运算并输出公开密钥ya的公开密钥生成部；基于成为公开密钥分配对象的用户生成的公开密钥yb和上述随机数生成部生成的秘密密钥ka生成共享密钥Ka的共享密钥生成部集成于同一半导体集成电路上，从而秘密密钥ka只用于在半导体集成电路的芯片内部中生成公开密钥ya及共享密钥Ka，共享密钥生成装置的运算不会外泄。

摘要： 密钥交换装置包括：共享秘密密钥存储部，存储作为与该密钥交换装置的秘密密钥不同的信息的共享秘密信息mkik；认证信息附加部，使用共享秘密信息mkik，对向外部输出的密钥交换信息ei，生成用于检测认证和篡改的认证信息σi；以及认证信息验证部，从外部接收密钥交换信息es和与密钥交换信息es对应的认证信息σs，使用上述共享秘密信息mkik验证上述认证信息σs，在验证失败的情况下，停止密钥交换，上述共享秘密信息mkik是在密钥交换的生成过程中利用的值，其中，设i≠s，j为密钥交换的次数，k为0以上且小于j的整数中的任一个。

摘要： 一种安全的并且避开第三者进行公开的网络电子信息的传送的公开密钥生成装置、共享密钥生成装置、密钥交换装置以及密钥交换方法。对于共享密钥生成装置，将以定义乘法的有限群F上的元为g，以作为上述g的素数的位数为q，生成成为0＜ka＜q的随机数ka的随机数生成部；由上述随机数ka、上述元g、上述素数q，在上述有限群F上运算并输出公开密钥ya的公开密钥生成部；基于成为公开密钥分配对象的用户生成的公开密钥yb和上述随机数生成部生成的秘密密钥ka生成共享密钥Ka的共享密钥生成部集成于同一半导体集成电路上，从而秘密密钥ka只用于在半导体集成电路的芯片内部中生成公开密钥ya及共享密钥Ka，共享密钥生成装置的运算不会外泄。

摘要： 在允许动态的成员变更的同时，多个用户共享公共密钥，降低密钥交换所需的计算量。第一密钥生成单元(212)使用扭曲伪随机函数计算R

摘要： 密钥装置无法计算共享密钥，客户可以通过正确的密钥装置确认被正确地处理。随机数生成单元(12)生成随机数s1、s2、s'1、s'2。公共密钥随机化单元(13)使用随机数s1生成对公共密钥进行了随机化的第一随机化公共密钥信息、以及使用随机数s2对公共密钥进行了随机化的第二随机化公共密钥信息。代理计算单元(21)使用专用密钥计算第一委托结果，使用专用密钥计算第二委托结果。验证单元(14)使用随机数s2计算第一验证值，使用随机数s1计算第二验证值，验证第一验证值和第二验证值是否一致。在第一验证值和第二验证值一致的情况下，共享密钥生成单元(15)使用随机数s'1、s'2计算共享密钥。

摘要： 本发明涉及信息技术领域，公开了一种基于SM2密钥交换协议的密钥协商方法及装置。该方法为：协商双方均根据令不等式n≤2x成立的X取值中的最小正整数值，来计算参数W，并根据该参数W与协商对端进行密钥协商。相较于采用先计算log2(n)对数值再向上取整的方式计算参数W的方法，有效地减少了计算量，并且降低了算法的实现复杂度，从而在很大程度上提高了基于SM2密钥交换协议的密钥协商流程的实现效率，进而优化了SM2密钥交换协议的工程化实现。

摘要： 本发明公开一种将量子密钥分配与互联网密钥交换相结合的方法，其中，该方法包括：在发起者与响应者之间交换来自互联网密钥交换协议的阶段1中的秘密密钥数据库的量子共享秘密索引(100)；利用互联网密钥交换协议的阶段2中的预定运算模式将若干来自秘密密钥数据库的量子共享秘密与经典共享秘密相结合(200)以生成将被发起者和响应者在单个互联网会话期间使用的一组安全关联；以及利用数据库结构管理安全关联数据库(402)中的安全关联组的入向和出向。

摘要： 本发明公开了一种将非认证密钥交换协议转化为认证的密钥交换协议的方法，采用数字签名方式，设DSig＝(Gen，Sig，Ver)为一个标准的数字签名算法，其中Gen是密钥生成算法，Sig是签名算法，Ver是签名验证算法，Gen为用户U