組群通信安全技術研究.pdf

1、在一個開放的網絡環(huán)境中，用戶可能由于這樣或者那樣的關系而形成一些特定的組群，(比如一個虛擬社區(qū)的用戶)。在這樣的一些組群當中，如何保證組群用戶的通信安全就成為一個重要的問題。由于組群通信涉及的用戶多，網絡情況多變以及攻擊者可以在開放的網絡中采用多種手段對通信進行攻擊，因此研究適用于組群通信的密碼學方法，對于保障網絡安全有十分重要的意義。該報告的主要創(chuàng)新性工作如下： 1.在該報告的第三章中，針對分布式網絡中具有固定組群結構的用戶設

2、計了兩個廣播群向加密方案，這兩個方案的共同特征是：處于一個組群中的用戶具有共同的公鑰和不同的私鑰。消息的發(fā)送者用組群的公鑰加密的消息，組群中的任何用戶都可以解密。隨機預言機模型下的安全性證明說明了這兩個方案可以抗選擇密文攻擊。 2.由于公鑰算法的效率比較低，在需要處理大量的明文信息的時候，更多是采用混合加密方案。作為混合加密方案的重要部分，密鑰封裝使得發(fā)送者可以生成一個隨機的密鑰并發(fā)送給用戶。報告第五章中提出了適用于組群的廣播群

3、向密鑰封裝方案。該方案可以大大提高密鑰的分發(fā)速度，同時也保證了封裝密鑰的安全性。標準模型下的安全性證明說明該方案抗選擇密文攻擊。 3.在一些通信環(huán)境中，為了進一步提高通信的安全性，接收者有時需要對密文發(fā)送者進行身份的驗證。當然，該步驟可以通過獨立的簽名來實現(xiàn)，但是這樣會降低通信的效率。尤其是在組群通信中，由于參與的用戶多，會給系統(tǒng)帶來很大的負擔。報告的第三章中提出了基于組群的簽密方案，該方案具有廣播群向加密與數(shù)字簽名的功能，減少

4、了系統(tǒng)的通信量，提高了通信效率。 4.報告的第三章提出了由代理服務器參與的適用于組群通信的重加密方案。在該方案中，發(fā)送給一個組群的密文經過授權的代理服務器，可以轉化成可被另外一個組群解密的密文。在該轉化過程中，代理服務器得不到明文的任何消息。同時，也無法得到這兩個組群的成員的私鑰。通過標準模型下對該方案的安全性證明，說明該方案抗選擇密文攻擊。 密鑰協(xié)商作為公鑰密碼學的一個重要研究領域，在組群通信中也有重要的作用。它被普遍

5、用于生成對稱加密前的共享密鑰。該報告的第四、五章設計、分析了用于三方通信以及多方通信的密鑰協(xié)商協(xié)議。 5.設計了基于Joux協(xié)議的可認證的三方密鑰協(xié)商協(xié)議。在協(xié)議的設計中，引入了口令作為成員接入系統(tǒng)的認證工具。相比于公鑰系統(tǒng)，以口令作為認證工具，可以簡化認證過程，提高系統(tǒng)運行效率。 6.設計了用于有服務器的群密鑰協(xié)商協(xié)議，在該協(xié)議中，用戶的身份可以通過接入口令進行確認。在服務器中保存的不是口令本身，而是出口令生成的驗證子