面向船联网的群组认证密钥协商协议设计
发布时间：2021-03-25 17:05
渔业船联网是一种基于物联网技术,以船舶为网络节点,浮标、船载仪器、岸站等为信息源,经过数据处理,综合利用无线通信技术,实现船到岸、船到船等数据传输的网络系统。根据船舶的数目,可以将船舶通信分为单船和岸站之间的通信和船队之间的多船通信。单船通信是指船和岸站之间的数据传输,多船通信是指船队之间的密钥协商。由于船联网环境下的群组通信系统具有规模较大、信道开放、节点频繁加入或离开群组的特点,所以这种开放环境下如何保障船舶之间通信安全和船舶用户隐私面临巨大挑战。为了确保内河航运中船船互联之间信息的安全传输,针对船联网身份认证问题的研究将十分重要,也是首先要解决的问题。因此,针对单船通信和多船通信,设计不同的身份认证协议。针对船联网中的船和岸站之间的单船通信,采用动态ID双因素远程用户身份认证协议。针对船队中船和船之间的多船通信,基于双线性对和三叉树结构,设计一个具有认证功能的群组协议。论文的主要研究内容及结论如下:1)分析了目前船联网环境下的安全需求（包括单船和多船群组通信）,提出一种面向船联网的群组认证密钥协商协议,包括单船用户身份认证协议和多船群组认证密钥协商协议。2)针对单船的动态ID远程...
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 船联网发展现状
1.2.2 身份认证发展现状
1.2.3 群组密钥管理相关研究
1.3 主要研究内容
1.4 章节安排
第二章 船联网身份认证相关理论基础
2.1 密码学基础知识
2.1.1 杂凑函数
2.1.2 密钥树
2.1.3 双线性映射
2.2 身份认证
2.3 安全模型
2.4 协议形式化分析方法
2.5 设计要求及实现方法
2.5.1 设计要求
2.5.2 实现方法
2.6 本章小结
第三章 单船的动态ID远程用户身份认证协议
3.1 引言
3.2 Hsieh和Leu的方案
3.2.1 注册阶段
3.2.2 登录阶段
3.2.3 认证阶段
3.2.4 口令更改阶段
3.3 Hsieh和 Leu方案的安全性分析
3.3.1 用户匿名
3.3.2 慢速错误密码检测
3.3.3 用户伪装攻击和重放攻击
3.3.4 口令猜测攻击
3.3.5 双向认证
3.4 改进的用户身份认证方案
3.4.1 注册阶段
3.4.2 登录阶段
3.4.3 认证阶段
3.4.4 口令更改阶段
3.5 方案分析
3.5.1 BAN逻辑形式化分析
3.5.2 安全特性分析
3.5.3 性能分析
3.6 本章小结
第四章 面向船队的群组认证密钥协商协议
4.1 引言
4.2 Choi的方案及安全性分析
4.2.1 Choi方案
4.2.2 安全性分析
4.3 改进的群组密钥协商协议
4.3.1 密钥协商阶段
4.3.2 成员变更阶段
4.4 方案分析
4.4.1 安全特性分析
4.4.2 性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态ID多因素远程用户身份认证方案的改进[J]. 曹守启,孙青,曹莉凌. 计算机工程与科学. 2019(04)
[2]渔业船联网关键技术发展现状和趋势研究[J]. 李国栋,陈军,汤涛林,谌志新,许明昌,吴陈波. 渔业现代化. 2018(04)
[3]国外网络可信身份认证技术发展现状、趋势及对我国的启示[J]. 宋宪荣,张猛. 网络空间安全. 2018(02)
[4]基于北斗—物联网技术的远洋渔船补给信息管理系统应用[J]. 王淑芳,虞丽娟,陈成明,曹守启,夏俊. 全球定位系统. 2017(02)
[5]新的基于身份认证的群密钥协商协议[J]. 陈海红,李军义. 计算机工程与应用. 2017(21)
[6]基于改进遗传算法的远洋渔船船队调度路径优化[J]. 陈成明,虞丽娟,李加林,曹守启,夏俊. 上海海事大学学报. 2016(04)
[7]北斗/RFID技术在远洋渔业中的应用[J]. 李加林,虞丽娟,陈成明,曹守启. 全球定位系统. 2016(03)
[8]An Improved ID-Based Group Key Agreement Protocol[J]. Kangwen Hu,Jingfeng Xue,Changzhen Hu,Rui Ma,Zhiqiang Li. Tsinghua Science and Technology. 2014(05)
[9]基于动态ID远程用户身份认证方案的改进[J]. 杨晓辉. 电子技术. 2014(06)
[10]基于航运信息服务的船联网标准体系框架[J]. 刘克中,占真,韩海航,孙伟. 中国航海. 2014(01)
本文编号：3100005
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 船联网发展现状
1.2.2 身份认证发展现状
1.2.3 群组密钥管理相关研究
1.3 主要研究内容
1.4 章节安排
第二章 船联网身份认证相关理论基础
2.1 密码学基础知识
2.1.1 杂凑函数
2.1.2 密钥树
2.1.3 双线性映射
2.2 身份认证
2.3 安全模型
2.4 协议形式化分析方法
2.5 设计要求及实现方法
2.5.1 设计要求
2.5.2 实现方法
2.6 本章小结
第三章 单船的动态ID远程用户身份认证协议
3.1 引言
3.2 Hsieh和Leu的方案
3.2.1 注册阶段
3.2.2 登录阶段
3.2.3 认证阶段
3.2.4 口令更改阶段
3.3 Hsieh和 Leu方案的安全性分析
3.3.1 用户匿名
3.3.2 慢速错误密码检测
3.3.3 用户伪装攻击和重放攻击
3.3.4 口令猜测攻击
3.3.5 双向认证
3.4 改进的用户身份认证方案
3.4.1 注册阶段
3.4.2 登录阶段
3.4.3 认证阶段
3.4.4 口令更改阶段
3.5 方案分析
3.5.1 BAN逻辑形式化分析
3.5.2 安全特性分析
3.5.3 性能分析
3.6 本章小结
第四章 面向船队的群组认证密钥协商协议
4.1 引言
4.2 Choi的方案及安全性分析
4.2.1 Choi方案
4.2.2 安全性分析
4.3 改进的群组密钥协商协议
4.3.1 密钥协商阶段
4.3.2 成员变更阶段
4.4 方案分析
4.4.1 安全特性分析
4.4.2 性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态ID多因素远程用户身份认证方案的改进[J]. 曹守启,孙青,曹莉凌. 计算机工程与科学. 2019(04)
[2]渔业船联网关键技术发展现状和趋势研究[J]. 李国栋,陈军,汤涛林,谌志新,许明昌,吴陈波. 渔业现代化. 2018(04)
[3]国外网络可信身份认证技术发展现状、趋势及对我国的启示[J]. 宋宪荣,张猛. 网络空间安全. 2018(02)
[4]基于北斗—物联网技术的远洋渔船补给信息管理系统应用[J]. 王淑芳,虞丽娟,陈成明,曹守启,夏俊. 全球定位系统. 2017(02)
[5]新的基于身份认证的群密钥协商协议[J]. 陈海红,李军义. 计算机工程与应用. 2017(21)
[6]基于改进遗传算法的远洋渔船船队调度路径优化[J]. 陈成明,虞丽娟,李加林,曹守启,夏俊. 上海海事大学学报. 2016(04)
[7]北斗/RFID技术在远洋渔业中的应用[J]. 李加林,虞丽娟,陈成明,曹守启. 全球定位系统. 2016(03)
[8]An Improved ID-Based Group Key Agreement Protocol[J]. Kangwen Hu,Jingfeng Xue,Changzhen Hu,Rui Ma,Zhiqiang Li. Tsinghua Science and Technology. 2014(05)
[9]基于动态ID远程用户身份认证方案的改进[J]. 杨晓辉. 电子技术. 2014(06)
[10]基于航运信息服务的船联网标准体系框架[J]. 刘克中,占真,韩海航,孙伟. 中国航海. 2014(01)
本文编号：3100005
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3100005.html
