基于公鑰密碼的Kerberos認證系統(tǒng)的研究.pdf

1、計算機網(wǎng)絡有效地實現(xiàn)了資源共享，也隨之帶來了一系列信息安全問題。在網(wǎng)絡上如何保證合法用戶對資源的合法訪問以及如何防止網(wǎng)絡黑客攻擊，成為網(wǎng)絡安全的主要內(nèi)容。 網(wǎng)絡信息安全技術一般包括身份認證、授權控制、審計、數(shù)據(jù)保密和數(shù)據(jù)完整性等幾個方面。其中，身份認證是網(wǎng)絡安全的基石，其它的安全服務都要依賴于它。身份認證協(xié)議以及系統(tǒng)的安全性和可擴展性，已經(jīng)成為了影響網(wǎng)絡進一步發(fā)展的重要因素。Kerberos是基于可信第三方KDC的認證協(xié)議，使用

2、對稱密鑰加密算法，提供了網(wǎng)絡通信方之間相互的身份認證手段，而且并不依賴于主機操作系統(tǒng)和地址，在一定程度上保證了網(wǎng)絡的安全。但是，由于Kerberos自身的局限性，又影響了它在Internet中的推廣應用。 本文在對Kerberos協(xié)議的研究基礎上，利用基于公鑰密碼的認證技術，并結合橢圓曲線密碼體制，對開放網(wǎng)絡環(huán)境下的身份認證機制進行了全面的研究。本文研究的主要內(nèi)容有： 1、研究了對稱公鑰密碼體制和現(xiàn)有Kerberos協(xié)議

3、分析和比較了三種被認為是安全有效的公鑰密碼算法，指出ECC比RSA、ElGamal等傳統(tǒng)公鑰密碼算法在安全性、計算速度、存儲需求、帶寬需求等方面所具有的優(yōu)勢。在此基礎上，重點討論了橢圓曲線密碼體制的相關問題，如橢圓曲線數(shù)學原理、橢圓曲線離散對數(shù)問題、橢圓曲線密碼體制的加解密過程、橢圓曲線上的公鑰密碼系統(tǒng)等。 研究Kerberos協(xié)議的認證思想，并以KerberosV5為例，詳細分析了其域內(nèi)認證和域間認證兩種模式的認證過程，指出它

4、的應用環(huán)境的局限性、口令攻擊的脆弱性、密鑰管理的困難性等不足。 2、提出了一個新的基于公鑰密碼的Kerberos協(xié)議模型鑒于Kerberos的不足，目前有很多對Kerberos協(xié)議的改進方案。這些方案都是基于公鑰密碼的，比較著名的有Yaksha算法，它是RSA公鑰密碼算法的一種變形。本文分析了Yaksha算法在Kerberos上的應用及其優(yōu)缺點，認為ECC和Kerberos結合是一個較好的解決方案。因此，本文在ECC的基礎上，結

5、合公鑰構架PKI，對現(xiàn)有Kerberos協(xié)議進行改進，提出了在改進Kerberos協(xié)議的認證過程中如何使用公鑰密碼體制保證身份認證的安全性。同時，采用BAN邏輯對改進協(xié)議的正確性和安全性進行了證明。 3、基于新的Kerberos協(xié)議模型設計開發(fā)了一個新型的Kerberos認證系統(tǒng)建立和實現(xiàn)了一個基于公鑰密碼體制的Kerberos身份認證系統(tǒng)的模型，提出模型的總體架構。該模型不是對Kerberos協(xié)議的直接修改，而是在客戶端和應用