AnonyAuth：普适社交网匿名信任认证演示系统的实现和性能测试

发布时间：2020-09-28 15:55

　　随着移动智能手机的普及和智能应用技术的推广,能够支持异构网络中的设备随时随地从事社交活动的普适社交网(PSN)在学术界得到了广泛关注。在PSN中,移动智能设备作为通信节点能够在无论同构还是异构的网络中与其他用户节点自由交互,而不受传统固定网络拓扑的限制。信任在PSN用户的交互中起着非常重要的作用,而基于信任的可信匿名认证技术是保证普适社交网用户进行安全社交通信的关键。在传统的基于无线自组网移动设备的安全认证方案中,由于缺乏对普适社交网网络特性和用户需求的综合考虑,所提出的方案并不完全适合普适社交网的应用框架。同时,大部分针对移动用户的匿名认证方案只是从理论分析或使用通用软件模拟仿真的方式评估方案的安全性和性能效率,缺乏在贴近用户真实使用环境的实现和测试。因此,这些认证方案缺乏在工程试验环境中的测试数据,无法为认证方案的不断优化提供具有说服力的证据,也阻碍了基于普适社交网应用的工程化和商业化推广。对此,本文针对Yan等人~([1])提出的普适社交网可信匿名认证方案,以Android智能手机作为PSN用户通信节点,编写了一个匿名信任认证演示系统,集成了AnonyAuth的认证方案,不仅能够模仿时下最流行的匿名社交应用,并能够对其安全认证的安全性、可用性和效率等相关性能进行测试,检验该方案的实际应用效果。该聊天系统严格遵循原认证方案中的认证实现算法并按照协议规定的步骤,执行相应的密码学计算和加密操作,具有一定的计算能力和认证检测能力,保证了对认证理论方案实现的准确性。通过以社交聊天这个在移动智能生活中最基本的情景作为该PSN匿名信任认证方案的应用场景,AnonyAuth呈现了匿名信任认证在实际应用场景中的真实表现,为原方案的不断改进和优化提供了宝贵的参考数据。为了在AnonyAuth中实现以上功能,本文主要做出了如下工作:1.根据Yan等人提出的普适社交网匿名信任认证方案中需要实现的关键功能选取了适用的密码学工具套件,使用Java、JPBC等软件编写工具,编写了匿名信任认证的内核代码和API接口。2.按照社交用户的使用习惯构建了用户登录和发起聊天的逻辑框架,编写了UI操作界面,并将匿名信任认证的功能集成于其中。用户通过控制界面直观地感受到匿名化的认证过程并可进行实时聊天。3.设计了基线测试模块专门检测不同性能的移动设备上AnonyAuth方案关键算法的执行效率,包括密钥生成时间大小,签名生成时间大小,消息单次验证和多消息批处理验证的速度等实验数据。4.进行了一次小范围的用户问卷调查用于收集用户使用AnonyAuth的反馈信息,并评估该匿名信任认证系统实现的可接受度。从调查结果来看,AnonyAuth系统获得了良好的用户体验。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5
【部分图文】：

密钥对,效率,公钥,性能基准

西安电子科技大学硕士学位论文on 算法做了 PC 机上和 Android 上的性能基准测试。Generation，公钥1U 的计算输入的是域上的元素 Token、相乘的积，公钥2U 一共需要一次 hash 运算和一次字节次域上的求幂运算，私钥2V 需要将和的域上运算并再一次求幂。基准测试结果如图 4.1 所示。

效率,消息,基准测试,签名验证

32图4.2 AnonyAuth 签名生成效率erification，单条消息的验证输入的是消息本身、消息签 g 和xQ ，在签名验证阶段，资源消耗较大，源于需要进要两次域上相乘和 hash 运算。基准测试如图 4.3 所示。

签名验证,效率,基准测试,消息

图4.3 AnonyAuth 签名验证效率时验证多条消息的认证，批处理认证在 AnonyAu基准测试也包含了在不同强度的批处理消息验证过实验用手机性能的实际情况，我们分别测试了普通hVerification 算法进行批处理验证在消息数量分别批处理运行效率。基准测试如图 4.4

【参考文献】