具有特殊性質(zhì)的認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)信息化進(jìn)程的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息系統(tǒng)在社會(huì)生活中的作用越來(lái)越重要，隨之產(chǎn)生的信息安全問(wèn)題也愈加突出。信息安全的實(shí)質(zhì)就是要保證信息系統(tǒng)的安全性。而密碼學(xué)是以研究保密通信為主要目的的學(xué)科，是確保網(wǎng)絡(luò)通信中信息安全的核心技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)空間通信過(guò)程中常常產(chǎn)生假冒、偽造等事件，認(rèn)證是密碼學(xué)中用來(lái)確保用戶身份以及信息內(nèi)容真實(shí)性和完整性的技術(shù)，是保障網(wǎng)絡(luò)空間通信安全的基礎(chǔ)。近年來(lái)，研究安全高效的認(rèn)證協(xié)議是信息安全領(lǐng)域的熱門(mén)課題，具有重要的學(xué)術(shù)

2、價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本論文對(duì)認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行了深入地研究，與已有的認(rèn)證協(xié)議相比，研究的成果在性能上有較大的提升，并且文中設(shè)計(jì)的部分認(rèn)證協(xié)議在電子醫(yī)療信息系統(tǒng)中有著高效的實(shí)際應(yīng)用。其中，否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議是一種特殊的認(rèn)證協(xié)議，與傳統(tǒng)的認(rèn)證協(xié)議相比，否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議使得接收者能夠確定給定消息的來(lái)源，但是接收者不能向任意第三方證明給定消息的來(lái)源。這樣的特征使得否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議適合在某些隱私的場(chǎng)合中應(yīng)用。本論文主要的研究工作如下：
　　1.無(wú)證書(shū)否

3、認(rèn)認(rèn)證協(xié)議研究:(1)設(shè)計(jì)了一個(gè)可證明安全的無(wú)證書(shū)否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議，有效解決了基于 PKI否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議中公鑰證書(shū)的復(fù)雜管理問(wèn)題以及基于身份否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議中的密鑰托管問(wèn)題。(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)可證明安全的非配對(duì)的無(wú)證書(shū)否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議，該協(xié)議由于不使用計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)較大的雙線性對(duì)運(yùn)算，能夠高效地應(yīng)用到 E-mail和電子選票、電子投標(biāo)等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。(3)構(gòu)造了一個(gè)可證明安全的無(wú)證書(shū)聚合否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議。該協(xié)議將n個(gè)不同用戶的n個(gè)消息產(chǎn)生的 n個(gè)否認(rèn)認(rèn)證碼聚合成

4、一個(gè)否認(rèn)認(rèn)證碼，并且能夠讓接收者確信這 n個(gè)用戶確實(shí)對(duì)這 n個(gè)消息進(jìn)行了認(rèn)證，極大地減小了計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)。
　　2.基于身份的否認(rèn)門(mén)限環(huán)認(rèn)證協(xié)議研究:為進(jìn)一步拓展否認(rèn)認(rèn)證協(xié)議的功能，本論文還構(gòu)造了一個(gè)基于身份的否認(rèn)門(mén)限環(huán)認(rèn)證協(xié)議，該協(xié)議使得驗(yàn)證者產(chǎn)生的認(rèn)證碼與環(huán)中的t個(gè)用戶產(chǎn)生的認(rèn)證碼在概率上不可區(qū)分。同時(shí)，在BDH(雙線性Diffie-Hellman)困難問(wèn)題的假設(shè)下，在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下，該協(xié)議在適應(yīng)性選擇消息和身份攻擊下滿足否認(rèn)認(rèn)證

5、性，并且該協(xié)議還保證了發(fā)送者的無(wú)條件匿名性。
　　3.基于身份的否認(rèn)認(rèn)證的加密協(xié)議研究:設(shè)計(jì)了一個(gè)基于身份的高效的否認(rèn)認(rèn)證加密協(xié)議。該協(xié)議采用了類(lèi)似簽密的技術(shù)，減小了計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和通信開(kāi)銷(xiāo)，并且在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下，該協(xié)議在適應(yīng)性選擇密文攻擊下具有保密性，在適應(yīng)性選擇消息攻擊下具有否認(rèn)認(rèn)證性。
　　4.基于橢圓曲線的 RFID相互認(rèn)證協(xié)議研究:(1)基于橢圓曲線密碼體制，構(gòu)造了一個(gè)高效的適用于 RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)系統(tǒng)的相互認(rèn)

6、證協(xié)議。在該協(xié)議中，標(biāo)簽的身份信息得到很好的保護(hù)，確保了標(biāo)簽的匿名性。服務(wù)器僅通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算，并不需要窮舉搜索就可以驗(yàn)證標(biāo)簽的身份信息。此外，構(gòu)造的協(xié)議還滿足保密性、相互認(rèn)證性、可用性、前向安全性、延展性以及能夠抵抗重放攻擊、標(biāo)簽偽裝攻擊、服務(wù)器釣魚(yú)攻擊等。(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于橢圓曲線的具有外包功能的RFID相互認(rèn)證協(xié)議。在此認(rèn)證系統(tǒng)中，發(fā)行機(jī)構(gòu)把耗時(shí)的計(jì)算外包給可信第三方，這極大地降低了標(biāo)簽的計(jì)算量。同時(shí)，協(xié)議中采用類(lèi)似簽密的技術(shù)，既