多服務(wù)器環(huán)境的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，遠(yuǎn)程用戶認(rèn)證協(xié)議成為服務(wù)應(yīng)用過程中一個(gè)重要的問題。越來越多的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在多服務(wù)器環(huán)境下。但是，如果將單服務(wù)器環(huán)境下的認(rèn)證協(xié)議應(yīng)用于多服務(wù)器環(huán)境的話，用戶將需要記住與各種不同服務(wù)器之間登錄認(rèn)證使用的用戶名和密碼，這對(duì)用戶記憶力是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。為了解決這個(gè)問題，研究者們開始研究多服務(wù)器環(huán)境下的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議的設(shè)計(jì)。單次注冊(cè)是多服務(wù)器環(huán)境的最重要特性。并且，基于動(dòng)態(tài)身份的登錄可以有效地防止用戶行為隱私的泄露。

2、>　　本文對(duì)多服務(wù)器環(huán)境下的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議進(jìn)行了研究，主要研究成果總結(jié)如下:
　　1、研究了多服務(wù)器環(huán)境下，針對(duì)較高安全要求，有注冊(cè)中心協(xié)助參與用戶和服務(wù)器之間的驗(yàn)證過程的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議。對(duì)Li-Xiong-Ma提出的認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)該協(xié)議無法抵抗假冒攻擊、會(huì)話密鑰泄露攻擊和偽造智能卡攻擊。系統(tǒng)中的合法用戶可以利用智能卡中存儲(chǔ)的信息分析出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的機(jī)密信息，從而可以實(shí)現(xiàn)假冒其他用戶、獲取其他用戶會(huì)話密鑰和偽造智能卡

3、等攻擊行為。為了克服上述安全缺陷，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新的多服務(wù)器環(huán)境下的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議。改進(jìn)協(xié)議通過將一些敏感數(shù)據(jù)放在散列函數(shù)里，利用散列函數(shù)的單向不可逆性，使得這些敏感數(shù)據(jù)不可求，從而達(dá)到協(xié)議需要的安全需求。通過安全性分析，得出新協(xié)議可以抗擊各種可能面臨的安全威脅。同時(shí)，新方案能保護(hù)用戶身份的匿名性，并且運(yùn)算代價(jià)也較低。
　　2、分析了多服務(wù)器環(huán)境下，無需注冊(cè)中心參與驗(yàn)證的，基于動(dòng)態(tài)身份的認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議。通過對(duì)Lee-Lin

4、-Chang協(xié)議的分析，發(fā)現(xiàn)協(xié)議存在惡意服務(wù)器攻擊，盜取智能卡攻擊和驗(yàn)證者信息泄露攻擊的安全漏洞。惡意的合法服務(wù)器可以假冒任意合法用戶的身份登錄遠(yuǎn)程應(yīng)用服務(wù)器。盜取智能卡或知道服務(wù)器與注冊(cè)中心共享的秘密信息的攻擊者，不但能恢復(fù)出合法用戶的會(huì)話密鑰而且能假冒合法用戶的身份登錄應(yīng)用服務(wù)器。而對(duì)于Li-Ma-Wang協(xié)議的分析，發(fā)現(xiàn)其同樣存在盜取智能卡攻擊和驗(yàn)證者信息泄露攻擊的安全漏洞。如果攻擊者能盜得合法用戶的智能卡，或者侵入注冊(cè)中心，或者

5、侵入某個(gè)應(yīng)用服務(wù)器，他將成功地完成用戶假冒攻擊或者對(duì)用戶會(huì)話密鑰的恢復(fù)。而且，如果一個(gè)惡意的合法用戶與某一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器相勾結(jié)，他們將能夠成功冒充任何應(yīng)用服務(wù)器以及任何合法用戶實(shí)現(xiàn)欺詐行為。
　　3、研究了多服務(wù)器環(huán)境下，將生物特征作為第三認(rèn)證因素，以提高系統(tǒng)安全級(jí)別的遠(yuǎn)程用戶認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議。生物特征的最大優(yōu)點(diǎn)是它的獨(dú)有性。研究了Baruah等人提出協(xié)議的安全性，發(fā)現(xiàn)協(xié)議可能遭遇會(huì)話密鑰泄露攻擊、重放攻擊和智能卡偽造攻擊。任何惡

6、意的合法用戶一旦在公共信道上竊聽到其他用戶和某應(yīng)用服務(wù)器之間的通信信息，他不但能夠恢復(fù)出他們之間的會(huì)話密鑰，而且還能假冒用戶登錄服務(wù)器。此外，如果惡意的合法用戶與某個(gè)應(yīng)用服務(wù)器合謀的話，他們可以偽造智能卡成功的登錄任何應(yīng)用服務(wù)器。
　　4、分析了Chuang等人結(jié)合智能卡和生物特征提出的一種基于可信計(jì)算的匿名可認(rèn)證密鑰協(xié)商協(xié)議。我們發(fā)現(xiàn)Chuang等人的協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)用戶的匿名性，同時(shí)還容易遭到服務(wù)器假冒攻擊和智能卡丟失攻擊。為了彌