基于ElGamal算法的多級匿名通信系統(tǒng).pdf

1、隨著Internet應(yīng)用的發(fā)展，特別是電子投票、網(wǎng)絡(luò)銀行和電子商務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛，網(wǎng)絡(luò)通信不再局限于實現(xiàn)傳統(tǒng)密碼學所考慮的數(shù)據(jù)完整性、認證性、秘密性和不可否認性等安全特性，而越來越重視對通信實體隱私性的保護。
　　匿名通信技術(shù)正是保護Internet用戶隱私的一種有效手段，它是一個極具活力的研究領(lǐng)域。其中，最具代表性的包括Chaum提出的Mix-Net和DC-Net，它們已被應(yīng)用到很多匿名通信系統(tǒng)中。然而，這些匿名通信系統(tǒng)雖

2、然給用戶提供了匿名服務(wù)，但是絕大多數(shù)都不支持多級匿名度。對于普通的匿名通信系統(tǒng)而言，匿名服務(wù)級別過高則導致消息延遲過大，而匿名服務(wù)級別過低則導致不安全性。顯然，兩種情況都會降低系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。即便是目前已有的支持多級匿名度的方案，也都存在結(jié)構(gòu)復雜、不易分析等缺點。
　　針對以上問題，本文研究如何利用 Mix-Net協(xié)議，構(gòu)造更實用的匿名通信系統(tǒng)，使用戶能夠權(quán)衡消息匿名級別和轉(zhuǎn)發(fā)延遲，靈活選取合適的匿名級別和延遲參數(shù)，并為此設(shè)計出兩

3、種具體解決方案，這兩種方案均以 ElGamal算法為基礎(chǔ)，進而確保消息安全性，同時對匿名消息進行混洗使第三方無法通過流量分析確定通信雙方的對應(yīng)關(guān)系，進而確保消息匿名性。其中，方案一采用單Mix服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，而方案二采用多個Mix服務(wù)器串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。相比之下，方案二更加安全可靠，且通用性強，因為方案一主要存在單點失效的問題。
　　本文著重介紹方案二，該系統(tǒng)本質(zhì)上充當一個信任代理，能產(chǎn)生所有匿名級別對應(yīng)的加解密參數(shù)。客戶端根據(jù)不同的匿名

4、級別，先向系統(tǒng)查詢相應(yīng)級別下的公鑰，再用ElGamal算法生成密文并發(fā)送到系統(tǒng)的輸入隊列?？蛻舳税l(fā)送數(shù)據(jù)包的目的地址是信任代理的地址，而實際接收者的地址被隱藏在密文中。然后該代理每次都從輸入隊列中取出一個批次的消息，將這它們處理成明文消息（包括若干次的部分解密、混洗和再加密操作），并從明文中提取出實際目標地址，按照目的地址轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)接收者。接收者所接收的數(shù)據(jù)包中，源路由地址已經(jīng)被替換為信任代理的地址，而實際發(fā)送者的地址被隱藏?？梢钥闯?，