隱私安全協(xié)議研究與設(shè)計.pdf

1、作者簡介j：川j薄睽『i％鐫懿4《黲j毒。。鶼《爭一_■麟劉雪峰，生于安徽省亳州市。2003年8月至2007年7月就讀于西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院信息安全專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位。2007年8月至2009年2月就讀于西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院密碼學(xué)碩士專業(yè)，并辦理提前攻博。2009年3月，開始在西安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院信息安全專業(yè)攻讀博士學(xué)位，導(dǎo)師是張玉清教授。主要研究方向：應(yīng)用密碼學(xué)、無線網(wǎng)絡(luò)安全、云計算。代表性成果及經(jīng)歷：己在(

2、(IEEETransactionsonParallelandDistributedSystems，》、((SecurityandCommunicationNetwroks》、《電子與信息學(xué)報》等重要刊物發(fā)表與錄用學(xué)術(shù)論文多篇；參與國家自然科學(xué)基金項目。LiuXuefeng，wasborninBozhou，AnhuiProvince，China，in1985HereceivedhisBEdegreeinInformationSecurit

3、yfromXiDianUniversity，Xi’anChina，in2007During2007to2009，hewasmajoringinCryptographyasamasterstudentatXiDianUniversity，andpursueddoctoraldegreeinadvanceinMarch2009HeiscurrentlyaPhDcandidateinInformationSecurityatXidianUni

4、versityHisresearchinterestsincludeCryptographyProtocol，MobileWirelessNetworks，andTrustedComputingHehaspublishedseveralscientificpapersinimportantjournalandinternationalconference，whichinclude，，，HehastakenpartinanumberofN

5、ationalNaturalScienceFoundationresearchProject摘要摘要身份隱私在現(xiàn)代應(yīng)用系統(tǒng)中一個重要的安全需求。若在通信過程中沒有隱私保護(hù)的話，那么用戶的上下文信息則很容易暴漏，進(jìn)而攻擊者能夠追蹤用戶的歷史移動軌跡、揭示用戶的行為習(xí)慣乃至信仰等敏感信息。為了解決這個問題，本文設(shè)計了多種應(yīng)用系統(tǒng)的具有隱私保護(hù)的安全協(xié)議。主要貢獻(xiàn)包括以下幾個方面。(1)本文提出一種適用于移動付費電視網(wǎng)絡(luò)的隱私保護(hù)快速認(rèn)證方案

6、。在付費電視網(wǎng)絡(luò)中，會出現(xiàn)多個用戶認(rèn)證請求同時達(dá)到熱門節(jié)目的情形。不可否認(rèn)性是電子交易的重要特征。傳統(tǒng)的方案中，節(jié)目服務(wù)商逐個驗證用戶簽發(fā)的請求，進(jìn)而引起高的計算開銷以及帶來大的網(wǎng)絡(luò)延遲。本文提出的方案采用批驗證技術(shù)一次性驗證多個用戶請求，進(jìn)而降低服務(wù)商的驗證開銷以及網(wǎng)絡(luò)的通信延遲。此外，基于授權(quán)代理簽名密碼本原，提出一種隱私保護(hù)的切換認(rèn)證機制以滿足移動網(wǎng)絡(luò)的切換安全需求。仿真結(jié)果表明，即使用戶請求的錯誤概率達(dá)到25％的條件下，批驗證的

7、性能依然優(yōu)于逐個驗證技術(shù)。另外，本文所提出的方案在用戶端僅涉及到點乘操作，因而適用于計算能力較低的移動用戶。(2)本文提出一個適用于智能電網(wǎng)的匿名數(shù)據(jù)聚合方案。智能電網(wǎng)不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)的一個重要特征是：雙向通信與雙向電流，使得智能電網(wǎng)能夠為用戶提供可靠的高質(zhì)量電力服務(wù)。數(shù)據(jù)聚合在智能電網(wǎng)中起著非常重要的作用，通過聚合某區(qū)域所有用戶的用電信息，可以預(yù)測與調(diào)整下階段的電力配送，以達(dá)到電力使用最大化。然而，若無隱私保護(hù)，用戶的用電行為、日常習(xí)慣

8、則會很容易被數(shù)據(jù)中心通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)獲得。為了解決這個問題，本文采用支持批驗證的盲簽名作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)具有匿名性質(zhì)且支持加法與非加法的安全數(shù)據(jù)聚合方案。通過形式化驗證方法，證明了設(shè)計的方案能夠?qū)崿F(xiàn)用戶身份隱私、數(shù)據(jù)機密以及數(shù)據(jù)認(rèn)證。(3)提出一個滿足后向撤銷安全的車載網(wǎng)絡(luò)快速驗證方案。使用簽密技術(shù)，車輛可以與區(qū)域中心相互認(rèn)證并獲得周期性更新的群簽名密鑰。而后，車輛使用新獲得的密鑰對消息做簽名，實現(xiàn)消息可認(rèn)證特性。采用支持批驗證的群簽名技術(shù)