基于验证元的三方口令认证密钥交换协议

发布时间：2019-11-07 00:16

【摘要】：三方口令认证密钥交换协议使2个分别与可信服务器共享不同口令的用户建立起秘密的会话密钥.这类协议的优点是用户只需要记忆一个口令就可以与其他注册用户进行通信,因而三方口令认证密钥交换协议更适用于大规模的端到端通信.现有的大多数三方口令认证密钥交换协议均基于随机谕言模型来实现,只有少数协议不依赖服务器拥有公钥,而且在标准模型下是可证明安全的.另外多数协议中的口令以明文的形式存储在服务器上,服务器信息泄露将对用户和服务器的数据安全带来极大的危害.在标准模型下,使用平滑投影Hash函数设计了一个基于验证元的三方口令认证密钥交换协议,并证明了协议的安全性.此协议满足抵抗服务器泄露、不可检测的在线字典攻击和密钥私密性等安全属性.
【图文】：

密钥交换协议,口令认证,口令

?务器，而用户没有检测到的事件表示为ＳｕｃｃＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）．%攻击用户对服务器的认证优势表示为ＡｄｖＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）＝２Ｐｒ［ＳｕｃｃＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）］－１．如果敌手获胜的优势ＡｄｖＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）≤ｎｅｇｌ（ｋ），则称３ＶＰＡＫＥ协议提供了用户对服务器的认证．Ｆｉｇ．１Ｖｅｒｉｆｉｅｒ－ｂａｓｅｄｔｈｒｅｅ－ｐａｒｔｙｐａｓｓｗｏｒｄａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄｋｅｙｅｘｃｈａｎｇｅｐｒｏｔｏｃｏｌ．图１基于验证元的三方口令认证密钥交换协议４基于验证元的三方口令认证密钥交换协议４．１协议描述本文提出了一个基于验证元的三方口令认证密钥交换协议，并在标准模型下证明了协议的安全性．假设Ａ和Ｂ是想要建立会话密钥的２个用户，Ｓ是可信的服务器．Ａ和Ｂ拥有口令ｐｗＡ和ｐｗＢ，Ｓ拥有Ａ和Ｂ口令的验证值（Ｈ１Ａ，Ｈ２Ａ，ｓＨＡ）和（Ｈ１Ｂ，Ｈ２Ｂ，ｓＨＢ）．３ＶＰＡＫＥ协议使用带标签的ＣＣＡ安全加密方案，口令Ｈａｓｈ方案ＰＨ＝（ＰＳｅｔｕｐ，ＰＰＨＳａｌｔ，ＰＰｒｅＨａｓｈ，ＰＨＳａｌｔ，Ｐｈａｓｈ）和安全的消息认证码函数ＭＡＣ．全局参数包括ＫＧ（１ｋ）产生的加密方案的公钥ｐｋ＝（ｐ，ｇ１，ｇ２，ｈ，ｃ，ｄ，Ｈｋ）和口令Ｈａｓｈ方案的参数ｐａｒａｍ＝（ｐ，ｇ１，ｈ，λ）．本文使用定义在语言Ｌ上的具有自适应平滑性的平滑投影Ｈａｓｈ函数．Ｌ的定义如下：

密钥交换协议,口令认证,口令

?务器，而用户没有检测到的事件表示为ＳｕｃｃＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）．%攻击用户对服务器的认证优势表示为ＡｄｖＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）＝２Ｐｒ［ＳｕｃｃＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）］－１．如果敌手获胜的优势ＡｄｖＣ－ａｕｔｈ∏（ｋ）≤ｎｅｇｌ（ｋ），则称３ＶＰＡＫＥ协议提供了用户对服务器的认证．Ｆｉｇ．１Ｖｅｒｉｆｉｅｒ－ｂａｓｅｄｔｈｒｅｅ－ｐａｒｔｙｐａｓｓｗｏｒｄａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄｋｅｙｅｘｃｈａｎｇｅｐｒｏｔｏｃｏｌ．图１基于验证元的三方口令认证密钥交换协议４基于验证元的三方口令认证密钥交换协议４．１协议描述本文提出了一个基于验证元的三方口令认证密钥交换协议，并在标准模型下证明了协议的安全性．假设Ａ和Ｂ是想要建立会话密钥的２个用户，Ｓ是可信的服务器．Ａ和Ｂ拥有口令ｐｗＡ和ｐｗＢ，Ｓ拥有Ａ和Ｂ口令的验证值（Ｈ１Ａ，Ｈ２Ａ，ｓＨＡ）和（Ｈ１Ｂ，，Ｈ２Ｂ，ｓＨＢ）．３ＶＰＡＫＥ协议使用带标签的ＣＣＡ安全加密方案，口令Ｈａｓｈ方案ＰＨ＝（ＰＳｅｔｕｐ，ＰＰＨＳａｌｔ，ＰＰｒｅＨａｓｈ，ＰＨＳａｌｔ，Ｐｈａｓｈ）和安全的消息认证码函数ＭＡＣ．全局参数包括ＫＧ（１ｋ）产生的加密方案的公钥ｐｋ＝（ｐ，ｇ１，ｇ２，ｈ，ｃ，ｄ，Ｈｋ）和口令Ｈａｓｈ方案的参数ｐａｒａｍ＝（ｐ，ｇ１，ｈ，λ）．本文使用定义在语言Ｌ上的具有自适应平滑性的平滑投影Ｈａｓｈ函数．Ｌ的定义如下：

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