多因子安全认证协议的设计与分析

发布时间：2023-03-13 19:06

　　在目前移动物联网大数据的环境下,数据隐私安全尤为重要,近年来频繁的数据安全和信息安全问题给人们带来了不可估量的损失,而认证协议能为用户与服务器间的相互认证、数据访问和安全通信保驾护航。因此,认证协议的研究是一项具有重要实际意义的工作,并且成为了密码协议的一个研究热点。本文主要目的是为了实现多因子认证协议的安全性和实用性之间的平衡关系,分别基于椭圆曲线密码(ECC)、环上带误差学习(RLWE)和扩展混沌映射(Chaotic-mapping)提出适用于多个应用环境安全需求的单、双和三因子认证协议并加以安全性分析。本文的主要贡献如下:1.提出了一个适用于网络电话(VoIP)的单因子认证协议。首先,本文分析指出Chaudhry等单因子认证协议存在在注册阶段发送给服务器的信息导致的特权内部人员攻击等安全缺陷。其次,本文利用椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)和计算Diffie-Hellman问题(ECCDHP)实现用户身份动态加固提出了一个单因子认证协议,通过在注册阶段设置关键参数以抵抗特权内部人员攻击,并利用BAN逻辑证明了该协议能成功完成相互认证。安全性和效率的对比分析结果表明所提协议比其他协...

【文章页数】：163 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于单因子的认证与密钥协商协议
        1.2.2 基于双因子的认证与密钥协商协议
        1.2.3 基于三因子的认证与密钥协商协议
    1.3 本文的主要内容及章节结构规划
        1.3.1 本文的主要内容
        1.3.2 本文的章节结构规划
第二章 基础知识
    2.1 密码学基础
        2.1.1 椭圆曲线密码中的困难问题
        2.1.2 扩展混沌映射密码中的困难问题
        2.1.3 环上带误差学习的困难问题
    2.2 敌手攻击能力及认证协议安全目标
        2.2.1 敌手攻击能力
        2.2.2 认证协议安全目标
    2.3 BAN逻辑
    2.4 本章小结
第三章 单因子认证与密钥协商协议
    3.1 前言
    3.2 Chaudhry等协议安全性分析
        3.2.1 Chaudhry等协议的描述
        3.2.2 安全性分析
    3.3 适用于VoIP的单因子认证协议
        3.3.1 协议的详细描述
        3.3.2 安全性分析
        3.3.3 基于BAN逻辑的安全证明
        3.3.4 协议的性能比较分析
    3.4 本章小结
第四章 双因子认证与密钥协商协议
    4.1 前言
    4.2 适用于VoIP的双因子认证协议
        4.2.1 Kumari等协议安全性分析
        4.2.2 适用于VoIP的双因子认证协议
    4.3 适用于TMIS的双因子认证协议
        4.3.1 Nikooghadam等协议的安全性分析
        4.3.2 适用于TMIS的双因子认证协议
    4.4 适用于分布式多服务器的双因子认证协议
        4.4.1 Srinivas等协议的安全性分析
        4.4.2 适用于分布式多服务器的双因子认证协议
    4.5 适用于WSN的基于RLWE的可证明安全双因子认证协议
        4.5.1 协议的详细描述
        4.5.2 安全性分析
        4.5.3 协议的性能比较分析
    4.6 本章小结
第五章 三因子认证与密钥协商协议
    5.1 前言
    5.2 Zhu等协议的安全性分析
        5.2.1 Zhu等协议的描述
        5.2.2 安全性分析
    5.3 Li等协议的安全性分析
        5.3.1 Li等协议的描述
        5.3.2 安全性分析
    5.4 基于扩展混沌映射的可证明安全三因子认证协议
        5.4.1 生物特征模糊提取器
        5.4.2 协议的详细描述
        5.4.3 安全性分析
        5.4.4 协议的性能比较分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 研究内容展望
参考文献
附录1 4.2.2节新协议所有角色HLPSL描述
附录2 4.3.2节新协议所有角色HLPSL描述
致谢
攻读学位期间学术成果目录



本文编号：3762209