基于移動(dòng)令牌的透明密鑰管理方案.pdf

1、隨著日常生活的信息化，人們已普遍使用筆記本電腦來進(jìn)行工作學(xué)習(xí)。用戶為了方便操作，往往將賬號(hào)、密碼等個(gè)人的秘密信息或者與工作相關(guān)的重要資料存儲(chǔ)在筆記本電腦中，致使筆記本電腦的失竊成為數(shù)據(jù)泄露的主要原因。加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)重要信息的有效保護(hù)。但現(xiàn)有的加密文件系統(tǒng)往往要求用戶頻繁的鍵入口令，這被一些用戶視為一種操作負(fù)擔(dān)而舍棄對(duì)信息的加密保護(hù)。當(dāng)前，人們面臨這樣一種困境：要增強(qiáng)信息的安全性，就要付出更多的代價(jià)；要減輕用戶的負(fù)擔(dān)，就可能犧牲信息的安全

2、性。如何解決這一矛盾，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 由于硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)已不僅僅作為個(gè)人通信工具，同時(shí)還具備了數(shù)據(jù)處理和信息存儲(chǔ)能力。如今，手機(jī)已成為現(xiàn)代生活的必需品。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成功以及運(yùn)營(yíng)商的推廣，智能手機(jī)正迅速普及，成為最具活力的電子產(chǎn)品。
　　 針對(duì)以上矛盾，本文提出一種基于移動(dòng)令牌的透明密鑰管理方案，該方案以手機(jī)作為安全令牌，事先將手機(jī)和筆記本相互綁定，當(dāng)用戶需要對(duì)密文進(jìn)行操作時(shí)，僅需開啟令牌

3、的服務(wù)功能，通過短距離無線通信在手機(jī)與筆記本之間進(jìn)行密碼協(xié)議的交互，使筆記本獲得相應(yīng)的密鑰，進(jìn)而得到明文信息，該解密過程對(duì)用戶是透明的，無需用戶的參與，本文著重開展如下幾個(gè)方面的工作：
　　 第一，本文結(jié)合移動(dòng)設(shè)備和無線通信技術(shù)的特點(diǎn)，從參與者、網(wǎng)絡(luò)連接和攻擊者能力三方面對(duì)基于移動(dòng)令牌的密碼協(xié)議模型進(jìn)行描述。移動(dòng)令牌多使用短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行信息交互，更容易被攻擊者竊聽。對(duì)于該環(huán)境下協(xié)議的設(shè)計(jì)，應(yīng)該保證在不影響移動(dòng)設(shè)備正常使用

4、的前提下，達(dá)到增強(qiáng)服務(wù)安全性和靈活性的效果，確保移動(dòng)設(shè)備的失竊不會(huì)對(duì)服務(wù)造成安全威脅，并且需要根據(jù)特定環(huán)境選擇恰當(dāng)?shù)臒o線通信方式。該模型提出短距離的無線個(gè)域網(wǎng)內(nèi)的協(xié)議設(shè)計(jì)原則，并為密碼協(xié)議的分析奠定基礎(chǔ)；
　　 第二，基于本文的安全目標(biāo)及上述模型，本文以智能手機(jī)作為令牌設(shè)計(jì)一個(gè)密鑰交互協(xié)議，該協(xié)議采用公鑰密鑰體制，使得一個(gè)令牌可以為多臺(tái)個(gè)人電腦提供有效、透明的密鑰管理。本文采用擴(kuò)充的BAN邏輯對(duì)協(xié)議進(jìn)行了形式化證明，并對(duì)協(xié)議可能

5、遭到的重放攻擊、中間人攻擊、竊聽攻擊等攻擊方式進(jìn)行詳細(xì)分析，說明攻擊者在Dolev-Yao威脅模型下無法從協(xié)議中獲得任何有意義的信息。本方案還考慮到硬件的脆弱性，分析說明硬件的失竊不會(huì)存在信息泄露的威脅；
　　 第三，本文實(shí)現(xiàn)了基于智能手機(jī)的原型系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，給出密碼協(xié)議不同階段的響應(yīng)時(shí)間以及運(yùn)算負(fù)載．結(jié)果表明協(xié)議執(zhí)行效率較高，手機(jī)端所增加的負(fù)載不會(huì)影響其正常使用，說明了方案的可行性；另外，本文從實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)，建立了室