基于身份的多方密钥协商方案的研究

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新的基于身份认证的群密钥协商协议

2017，53（21）1引言密钥建立协议可以帮助一组参与者通过公开、不安全的网络交换信息来生成一个会话密钥。

该密钥能够用来实现参与者的安全目标，例如认证、保密和数据完整。

生成会话密钥的方法有两种：密钥分发和密钥协商。

密钥分发需要一个群控制者来持有群组中所有参与者的信息。

如果群控制者被攻击，那么群组密钥生成即告失败。

该方法的优势在于：由于群成员可以随时加入或者离开群组，群控制者在这种情况下有明显的存在价值。

相反的，密钥协商不需要群控制者，群中的所有参与者通过密钥协商生成会话密钥。

由于会话密钥包含了所有参与者的信息，因此任何一个参与者都无法控制或者预测会话密钥。

第一个密钥协商协议是由Diffie 与Hellman 在文献[1]中提出的。

Diffie-Hellman 协议能够保证两个参与者之间的通信安全。

但是没有对参与者身份进行认证，因此容易遭到“中间人攻击”。

1986年，Matsumoto 、Takahima 和Imai [2]扩展了Diffie-Hellman 协议，提出了三个双方认证密钥协商协议：MTI/A0、MTI/B0和MTI/C0。

这些协议能够通过巧妙的消息传递而不需要签名，为通信双方产生能够抵抗被动攻击者攻击的双向认证的会话密钥。

Joux [3]利用Weil 对实现了三方的密钥协商协议。

当有三个参与者想要协商一个公共的会话密钥时，协议中每个参与者只需要传送一条消息。

但是，Joux 提出新的基于身份认证的群密钥协商协议陈海红1，李军义2CHEN Haihong 1,LI Junyi 21.湖南永州职业技术学院计算机系，湖南永州4250002.湖南大学信息科学与工程学院，长沙4100821.Department of Computer,Yongzhou Vocational Technology College,Yongzhou,Hunan 425000,China2.College of Computer Science and Electronic Engineering,Hunan University,Changshan 410082,ChinaCHEN Haihong,LI Junyi.Novel ID-based group authenticated key agreement puter Engineering and Applications,2017,53（21）：103-109.Abstract:Group Key Agreement （GKA ）protocol plays a key role in the construction of secure multicast channels.Because of the simplicity and efficiency of public key management,the ID-based Authenticated Group Key Agreement Protocol （AGKA ）cryptosystem has become a hot research direction in recent years.This paper proposes a new Weil pairing and completely trigeminal tree based group key agreement protocol,designs the participants join-and-leave pre-protocol.Security analysis and performance analysis show that the new scheme satisfies all known security pared with the existing schemes,the new scheme has obvious advantages in terms of performance.Key words:Group Key Agreement （GKA ）;ID-based authentication;Weil pairing;trigeminal tree摘要：群密钥协商（GKA ）协议在构建安全多播信道中扮演着主要角色。

改进的基于身份认证密钥协商协议

）删；
公钥机制生成一个短期会话密钥，在接下来的通信中，仅使用短期会话密钥进行加密或认证。但是，公钥机制需要可信第三方的参与。在某些特定的场合如紧急救援、军事行动中，由于
缺少固定的安全基础设施，法实现安全的密钥协商。无
密钥协商协议的目的是让两个用户在开放网络通过交互建立一个共同的密钥，从而实现安全通信。一般地，协议借助
中，ｇ和Ｇ分别是阶为素数Ｐ的乘法交换群。它满足Ｇ＝（）
下列三条性质：
ａ双线性， “ ∈Ｇ且。ｂ∈ ）若，。，
，ｅＭ，则（。口）＝ｅｕ（，
ｂ非退化性，（，）１）ｅｇｇ ≠ ；
ＤｆｅＨｌｎ首先提出了无认证的两方密钥协商协ｉｉ— ｅｍａｌ议。基于Ｓａｉ提出的基于身份密码系统０和Ｂｎｈ等人ｈｍｒ。ｏｅ利用双线性对提出的基于身份的加密方案，究者利用双研线对构造基于身份的认汪密钥协商协议～，随机预言模型自从于１９９３年被Ｂｌｒｅａｅ等人提出以来，成为可证安ｌ就全领域的一项主要技术手段。在这个模型中，散列函数被看做
第２７卷第１期
２１００年１月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｏｕｅｓｐｉｔｓａｃｆＣｍｐｔｒｃｏ

密钥交换(密钥协商)算法及其原理

密钥交换（密钥协商）算法及其原理密钥交换（密钥协商）算法是指双方在不安全的通信信道中协商出一个共享密钥的过程。

这个共享密钥被用于加密和解密通信中的数据，以确保通信的机密性和完整性。

在密码学中，有许多经典的密钥交换算法，如Diffie-Hellman密钥交换算法、RSA算法和ECC算法等。

Diffie-Hellman是一种最早的密钥交换算法，它利用了离散对数的难题。

该算法的原理如下：1.首先，双方共享一个公开的素数p和一个基数g。

这些参数可以在双方事先约定好，也可以通过其他安全的通信方式传递。

这些参数可以在不同的会话中重复使用。

2.然后，每个参与者选择一个私密的数值作为私钥。

这个私钥只有自己知道。

3.接下来，参与者通过计算公式计算出一个公钥，并将其发送给对方。

公钥的计算公式为：公钥=g的私钥次方对p取模。

4.接收方也进行相同的操作，计算出自己的公钥。

5.双方互相交换公钥信息。

6.然后，双方使用对方的公钥和自己的私钥进行计算，得到一个相同的共享密钥。

计算公式为：共享密钥=公钥的私钥次方对p取模。

7.最后，双方得到的共享密钥可以用于对后续的通信进行加密和解密。

RSA算法是一种公钥密码体制，也可以用于密钥交换。

其原理如下：1.首先，每个参与者生成一对密钥，即一个公钥和一个私钥。

私钥只有自己知道，公钥可以公开。

2.接着，参与者将自己的公钥发送给对方。

3.对方使用收到的公钥对数据进行加密，并将加密后的数据发送给发送方。

4.发送方使用自己的私钥对收到的数据进行解密。

5.最后，双方可以使用解密后的数据进行通信。

ECC（椭圆曲线密码学）算法是基于椭圆曲线离散对数问题的一种密钥协商算法。

其原理如下：1.首先，双方事先约定一个椭圆曲线和一个基点，这些参数可以公开。

2.每个参与者选择一个私密的数值作为私钥。

这个私钥只有自己知道。

3.接下来，每个参与者使用私钥和基点进行一系列的点乘运算，得到一个公钥。

4.然后，双方互相交换公钥信息。

基于身份的SIP认证与密钥协商机制研究

ｔｙＢｓｄＣｙｔｇａｈ（Ｃ，ｕｈｎｉｔｎｋｙａｉａｅｒｐｏｒｙＢ）ａｔｅｔａｉ，ｅ — ｔｐＩｃｏ
ｇｅｍｅｒｅｎｔ
ＳＰ的网络体系结构采用的是ＣＳ的控制方式。发Ｉ／
出呼ｎ请求方为客户，接收和处理请求方成为服务器。埘
ｍｅｔｎｉａｒｄｍｅａｉｇｃｎｅｓｔｎｓｇｎｏｖｒａｉ．ｏ
ＳＰ概述及常见安全威胁Ｉ
１１Ｐ概述．ＳＩ
Ｋｙｗｏｄ：ｅｓｎＩｉａｉｒｌｃｌ１，ｄｎｅｒｓＳｓｉｎｔｔｎＰｏｅ（ｌｅ — ｏｉｏＤＳ
ｄｎｉ．ｈ￣ｈｍｅｄｅｎｔｎｅｎｕｌｅｅｔｙＴｅｅｅｏｓ＇ｅｄａｙｐｂｉｋｙｔｃ
存储容量和通信带宽开销。
ｃ￣ｃｔ；ｕｅ＇ＩＲｌｉｓｄｓｈｓｐｂｉｅａｅｓｒＳＰＵｓｕｅａｉｕｌｓｃ
２１０１筚９再第９期
Ｒ
：
… …
不可用。ＳＰ主机有时还可能起到放大ＤＳ攻击的Ｉｏ
用户代理和网络服务器是ＳＰ的两个主要的结构元Ｉ素。ＳＰ的用户代理根据各自在会话中扮演的不同Ｉ角色可以分为用户代理服务器（Ａ）用户代理客ＵＳ和户机（Ａ，者响应呼叫请求，者发起呼叫请ＵＣ）前后求。ＳＰ网络服务器的主要功能是用户定位和名字Ｉ
ｓｃｒｙｍｅｈｎｓｅｉｔｇｎｒｐｓｓａｎｗｅｕｉｃａｉｍｘｓｉ，ａｄｐｏｏｅｅｔｎ

一种新型基于Chebyshev多项式的密钥协商方案

则Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式的开始的几项为：
（）＝２ｘ一１（）＝４ｘ一３ｘ（）＝８ｘ一８ｘ＋１
＝Ｃ０３（ｍＣＯ．Ｓ（ＣＯＳ（ｉｒＣＯ３（））））
＝ＣＯＳ（ｍｎｃ０ｓ（））
定义１ｊ：凡维Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式Ｔｎ（）：
Ｈｅｌｌｅｍ形式的密钥协商协议，但是有可能遭
受 பைடு நூலகம்间人攻击。接着，众多学者对于基于身份密码体制的密钥协商协议进行了不同程度的研究，进而产生了许多的改进方案，但是都存在不同程
商出会话密钥，并且具有很高的安全性，主要体现在可抵抗口令猜测攻击、惟密文攻击、中间人攻
击和重放攻击。最后给出了本方案的仿真效率分析。
关键词：密码学；Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式；半群特性；混沌密码；身份认证；密钥协商
摘
要：本文选取有限域的Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式作为研究对象，在已有的身份认证和密钥协商方案
的基础上，利用Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式良好的混沌特性、半群特性、单向性和周期性设计了一种新型的基于Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多项式的身份认证及密钥协商方案。该方案在身份认证的基础上可以成功协
第２１卷第２期
ＶｏＩ．２１Ｎｏ．２

基于身份的认证密钥协商协议的安全分析与改进

ＡｂｔａｔＴｅｓｃｒｙｏｃｎｌｒｐｓｄＩｂｓｄａｔｅｔａｅｅｇｅｍｅｔｒｔｃｌｓａａｙｅ．ｔｏｇｓｒｃ：ｈｅｕｉｆａｒｅｔｐｏｏｅｔｅｙＤ— ａｅｕｈｎｃｔｄｋｙａｒｅｎｏｏｏｎｌｚｄＡｌｕｈｉｉｐｗａｈｔ
ｃｏｅｓｍｏｅａｒｗｌｓｄ，ｎｉｒｖｄｖｒｉｎｏｅｐｏｏｏｓｐｓｎｅｎｔｓｐｏｅｅａｓｃｒｕｈｎｃｔｄｋｙｍｐｏｅｅｓｆｔｒｔｃｌｏｈｗａｒｅｔｄａｄｉｗａｒｖｄｔｂｅｕｅａｔｅｔａｅｅｅｏｉ
第２９卷第ｌ２期２０年ｌ０８２月
通
信
学
报
Ｖ１９ｂ．Ｎ０１２．２
Ｄｅｅｂｒ２０ｃｍｅｏ８
ＪａｌｎＣｏｏｍａｏｍｍｕｉａｉｎｎｃｔｏｓ
基于身份的认证密钥协商协议的安全分析与改进
汪小芬，陈原，肖国镇
Ａｎｌｓｓａｄ ‘ ｐｏｅｅｔｆｎＩ－ａｅａｙｉｎｉＤｖｍｎＤ．ｓｄ＂ｍｒｏａｂ
ａｔｎｉａｅｅｇｅｍｅｔｐｏｏｏｕｈｅｔｃｔｄｋｙａｒｅｎｒｔｃｌ
（西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，陕西西安７０７１１０１
２．电子科技大学计算机学院，四川成都６０５）１０４

身份基认证密钥协商协议

̂ ： G 1 × G 1 → G 2 是定义在群 G 1 和 G 2 上的双线线性映射 e * 性对。给定输入 ( p, xp, yp, zp, W ) ，其中 x, y, z ∈ Z q ， W ∈ G 2 。判断 W = e ̂ ( p, p ) ( g ′, g ′a , g, g a, ⋯ g a ) ∈ G 1
越强，电子商务、电子政务、企业信息化等与人们生活息息相关的信息安全问题已经成为全社会关注的焦点，网络通信中的安全问题更加引起人们的重视。认证密钥协商协议为开放的网络环境下安全通信提供了重要保证，允许通信双方（多方）在身份认证的基础上通过各自提供的信息共同协商一个安全的共享会话密钥，为随后的保密通信建立一个秘密的通道，使得通信参与方安全的传送信息，以此来保证数据的机密性、完整性。 1976 年， Diffie 和 Hellman 首次提出了公钥密码学的
新的两轮双方认证密钥协商协议，通过分析新协议的安全属性指出了构造双方认证密钥协商的一些原则。该协议实现了通信双方的相互身份认证功能，使通信双方能确认对方的身份，同时还提供了密钥协商的功能。关键词身份基；认证密钥协商；安全属性；双线性对 TP393 中图分类号
A New Identity-based Authenticated Key Agreement Protocol
keywordsidentitybasedauthenticatedkeyagreementsecurityattributesbilinearpairingclassnumbertp393pkgprivatekeygenenator生相继提出了许多实用的身份基加密体制和密钥协商协议以及改进协议514双方多方在身份认证的基础上通过各自提供的信息共同证数据的机密性完整性

基于身份的密钥协商协议研究

有效的双线性映射，并进而构造安全高效的基于身份的密码体制～。有关椭圆曲线上的对偶算法在文献［０—１］１２中有较详细的说明。本文所有协议中的双线性映射均基于Ｗｅ对。ｌｌ
１２双线性Ｄ问题．Ｈ双线性ＤｆｅＨｌｎ（Ｄｉｉ— ｅｌｍａＢＨ）问题就是已知Ｐ、ａＰ、
维普资讯
第２４卷第９期
２０年９月０７
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｍｐｔｒｐｉｔｓａｃｆＣｏｕｅｓｃｏ
Ｖｅ．４Ｎｏ９１２．
Ｓｅ．２７ｐｔ００
ｃｅｎｏｍａｉｎ，ａｄａｈｅｅｅｇｅｍｅｔｉｅｓｒｓｅｓＵｓｒｅｎ’ ｏｌｘｃｒｉｉａｔｒｔｉｆｒｔｏｎｃｉｖｄｋｙａｒｅｎｎｌｓｅｔｐ，ｅｓｎｅｄｔｃｍｐｅｅｔｆｃｅｍａｎｇｍｅｔｎｄｔｓｏｏａｅｎ，ａｈｅｅｐｒｔ— ｃｌａｅｂｔｅｅｕｉｙｃａａｔｒｓｉｏｓｈｖｅｔｒｓｃｒｔｈｒｃｅｉｔｃ．
关键词：密钥协商；ｉ对；话密钥Ｗｅｌ会
中图分类号：Ｔ３９２Ｐ０、
文献标志码：Ａ
文章编号；１０－６５２０）９０９—３０１３９（０７０－０３０
Ｒｓａｃｆｉｅｔｙｂｓｄｋｙａｒｅｎｒｔｃｌｅｅｒｈｏｎｉａｅｅｇｅｍｅｔｐｏｏｏｓｄｔ
享密钥，在实际使用中，效率很低；，书的存储和管理也成为同时证

机卡分离中基于身份的认证及密钥协商协议

［ｙｗｏｄ］ＩｅｔｙｂｓｄＡｕｈｎｉａｉｎＫｅｇｅｍｅｔＳｔｏｏ；ｍａａｄＫｅｒｓｄｎｉ —ａｅ；ｔｅｔｔ；ｙａｒｅｎ；ｅ— ｐｂｘＳｒｃｔｃｏｔｔｒ
ｌ概述
数字电视是２世纪信息产业领域最具活力的一个产业。１
中圈分类号： ห้องสมุดไป่ตู้０Ｔ３９
机卡分离中基于身份的认证及密钥协商协议
韩纪宏，谷大武，任艳丽
（上海交通大学信息安全工程学院，上海２０４）０２０
摘
要：为增强数字电视条件接收系统的安全性，用户端宜采用 “ 机卡分离” 的方法。其中，设计既安全又切实可行的机卡认证及密钥协
ｄｓｇｉｇａｓｃｒ，ｒｃｉａｌｔａｕｈｎｉａｉｎａｄｋｙａｒｅｎｙｓｅｂｔｅｍａｔｃｒｎｅ —ｏｏｓｃｔａ．ｔｒａａｙｉｇｔｅｅｉｎｎｅｕｅｐａｔｃｂｅｍｕｕｌａｔｅｔｃｔｏｎｅｇｅｍｅｔｓｔｍｅｗｅｎｓｒａｄａｄｓｔｔｐｂｘｉｒｉ１Ａｆｅｎｌｚｎｈｉｃｐａｔｃｌｅｉｍｅｔｔｅｐｐｒｒｐｓｓａｍｕｕｌｕｈｎｉａｉｎａｄｋｙａｒｅｎｒｔｃｌａｅｎｉｅｔｙｂｓｄｐｂｉｅｒｐｏｙｔｍ．ｉｒｃｉａｑｕｒｒｅｎ，ｈａｅｏｏｅｔａｔｅｔｔｏｎｅｇｅｍｅｔｏｏｏｓｄｏｎｉ — ａｅｕｌｃｋｙｃｙｔｓｓｅＴｈｓｐａｃｐｂｄｔ

用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议的安全性

ｓｃｅｎｏｍａｉｎａｄｔｍｐｅｉｇｅｃａｇｎｓａｅｎｎｌｚｓｔｅｒａｏｓｔａｈｒｔｃｌｓｆｒｈｓｅｒｔｉｆｒｔｏｎａｒｎｘｈｎｉｇｍｅｓｇｓａｄａａｙｅｈｅｎｈｔｔｅｐｏｏｏｕｅｓｔｅｅｓａｔｃｓｔａｋ，Ｔｈｓｐｐｒｐｉｔｕｈａｔｍａｅｈｒｏｉｒｖｈｒｔｃｌｄｅｔｈｎｅｅｔｆｗｆｔｅｉａｅｏｎｓｏｔｔｔｉｙｂａｄｔｍｐｏｅｔｅｐｏｏｏｕｏｔｅｉｈｒｎａｏｈｌ
用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议的安全性
刘永亮① 高文姚鸿勋① 黄铁军② ） ②
（尔滨￣Ａ大学计算机科学与技术学院哈－ｋ，哈尔滨１００）５０１（中国科学院计算技术研究所北京１０８１０００摘要：最近Ｙ等（０２提出了一个用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议。协议建立在Ｄｆｅｅｍａｉ２０）ｉ－ｌｎ密ｉｆＨｌ
ｐｏｏｏ，ｒｔｃｌ
ＫｅｒｓＳｃｒｔＩｂｓｄｋｙａｒｅｅｔＭａｉｉｕｔａｋｙｗｏｄ：ｅｕｉｙ；Ｄ— ａｅｅｇｅｍｎ；ｌｏｓａｔｃｃ
１引言
在文献【中，Ｙｌ１ｉ等提出了一个用于多媒体加密的基于身份的密钥协商协议。该密钥协商协议建立在Ｄｉｉｆｅｆ－Ｈｅｍａｌｎ密钥交换协议和ＲＡ公钥密码系统之上。在该密ｌＳ钥协商协议中，身份信息如姓名、社会保险号、网络地址或者电话号码被用作用户的公钥，同时，可信的密钥分配中心对身份信息的签名作为用户的私钥。Ｙｉ等分析了协议的安全性，并认为该协议能够抵抗恶意攻击，包括主动攻击和被动攻击。然而，在研究中发现该协议中存在严重的安全缺陷。本文证明该协议对于某些攻击如伪造秘密信息和篡改交换消息是脆弱的。而且，分析了协议受到这些攻

基于身份的双向认证及密钥协商协议

基于身份的双向认证及密钥协商协议
刘斌１徐吉斌２
（１安徽商贸职业技术学院计算机系，安徽芜湖２１０）４００
（２安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖２１０）４００
摘要：文利用椭圆曲线上的双线性映射的特性．出了一种基于身份的双向认证及密钥本提协商协议，协议实现了通信双方的相互身份认证功能，通信双方能确认对方的身份，该使同时还提供了密钥协商的功能，通信双方能公平的协商会话密钥，让经过分析，协议能够抵该
用户的公钥是直接从其身份信息ｆ姓名、如身份证
号、— ａｌＥｍｉ地址等）到，私钥则是由一个称为得而
私钥生成中心（Ｋ的可信方生成的。自２０ＰＧ）０１
（）可计算性：３对于所有的ＰＱ∈Ｇ，在一，存个有效的多项式时间算法来计算ｅＰＱ。（，）
（）１双线性：于ＶＰ，Ｒ∈Ｇ，， ∈ ’有对Ｑ，口ｂ，１（＋Ｒ）（Ｒ）（Ｒ））ｅＰＱ，＝ｅＰ，ｅＱ，２ｅＰ，＋：ｅＰ，ｅＰ，）（ＱＲ）（Ｑ）（Ｒ）
３ｅａ，Ｐ＝ｅＰ，））（Ｐ６）（Ｐ
３基于身份的双向认证及密钥协商协议
年来．们也相继提出了许多实用的基于身份的人
密码方案本文利用双线性映射提出一个基于身份的

对一个基于身份的密钥协商协议的分析与改进

１引言
基于身份的密码学（ｄｎｉａｅｒｐｏｒｐｙＩＣ的ＩｅｔｙＢｓｄＣｙｔｇａｈ，Ｂ）ｔ
议。但该协议中用户的私钥不仅依赖于ＫＣ的主私钥，Ｇ还依赖于它产生的一个随机数，从而即使ＫＧＣ的主私钥泄漏，只要随机数没有泄漏，用户的私钥就不会被泄漏。鉴于此，我们认为对此类协议除了要考虑一般意义下的密钥本文扩
ＧＵＯａＺＨｕＨＡＮＧＦｎＬｈｕｕＺＵａ－ａ２ａＩｏ－ｄＺｊＨＯＸｉｊｎｏｕ
（ｃｏｌｆｏｕｅｉｎｅ８ｎｉｅｒｇＢｉａｇＵｎｖｒｉ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ）ＳｈｏｏｍｐｔｒＳｅｃＬＥｇｎｅｉ，ｅｈｎｉｅｓｙＢｉｎ００３ＣｉａＣｃｎｔｊ
ｌＥ利用双线性对（ｉｎａａｒｇ给出了第一个可证安全ｉ。ｎ］ＢｌｅｒＰｉｎ）ｉｉ的基于身份的加密（ｄｎｉｓｄＥｅｙｔｎＩＥ方案，ＩｅｔｙＢｅｎｒｐｉ，）ｔａｏＢ之
概念最早由Ｓａｒｈｍｉ于１８［９４年提出。在该体制下，端用终户可任意选取一个身份字符串作为自己的公钥，在一个可存信密钥产生中心（Ｇ，密持有一个主私钥，将主私钥ＫＣ）秘它和用户身份相结合生成用户私钥。２０年，ｏｅ０１Ｂｎｈ和Ｆａｋｒｎ —
第３卷７
第１Ｏ期
计
算
机

基于身份的可认证多方密钥协商方案

身份的密钥协商方案。方案中用于实现认证功能的签名是短签名，因此认证过程比较高效。通过引入口令进化机制，提高了安全性。新方案具有等献性、无密钥控制、已知密钥安全、抗中间人攻击等安全特性。
关健词：认证；密钥协商；双线性对；口令进化
ＩｂｓｄＡｕｈｎｉａｅｕｔ－ａｔｙＡｇｅｍｅｔｃｅｅＤ－ａｅｔｅｔｃｔｄＭｌｐｒｙＫｅｒｅｎｈｍｉＳ
中圈分类号；Ｐ０．Ｔ３９２
基于身份的可认证多方密钥协商方案
赵婷．王晓蜂，王尚平，武晓蜂．郭
（安理工大学理学院，西安７０５）西０４１
虎
摘
要：三方密钥协商协议虽然比传统方案高效，但不具有认证功能且易遭受中间人攻击。文章将该协议扩展到多方，提出２个新的基于
ｖｌｅａｌＯｍａ —ｎｔｅｍｉｄｅａｔｃ．ｈｉｐｐｅｘｅｄｓｉｔｌｉｒｙｎｏｏｅｗｏＩｂｓｄｋｙａｒｅｎｃｅｓＴｅｓｈｍｅｕｎｒｂｅｔｎｉ —ｈ－ｄｌｔａｋＴｓａｒｅｔｎｔｏｍｕｔ— ｔ．ａｄｐｒｐｓｓｔＤ— ａｅｅｇｅｍｅｔｓｈｍｅ．ｈｅｎｗｃｅｓｐａ
［ｓａｔｈｉａｔｅｋｙａｒｅｎｒｔｃｌｓｒｆｃｅｔｈｎｐｅｉｕｒｔｃ１ｂｔｔｓｎｂｅｔｕｈｎｉａｅｕｅ’ｉｅｔｙａｄｉＡｂｔｃ］Ｔｅｔｐｒｔｅｇｅｍｅｔｏｏｏｉｍｏｅｅｉｉｎｔａｒｖｏｓｏｏｏ．ｕａｌＯａｔｅｔｔｔｓｒＳｄｎｉｎｒｒｉｐｐｉｉｕｃｅｈｔｓ

身份基认证密钥协商协议分析与改进

钥协商协议，协议不具备前向安全性，２０该在０８年，孙
纪敏等人［在签密方案的基础上提出了基于Ｉ的认４Ｄ证及密钥协商协议（以下简称ＳＺＳＰ协议）该协议解，决了ｚｅｇ提出的公钥管理和公钥验证复杂的问题，ｈｎ同时也弥补了前向安全漏洞。然而本文分析了文献
ＣｏｒｍｉｅＩｅｓｎｔｏ（ｍｐｏｓｍｐｒｏａｉｎＫＣＩｒｓｌｎｅｉ０８ＴｈｓｐｐｒａｓｏｄｃｅｅａｌｄａａｙｉｏｈａＴｏａｏｄｔｉ）ｅｉｅｃｎ２０．ｉａｅｌｏｃｎｕｔｄａｄｔｉｎｌｓｓｎｔｅｆｗ．ｖｉｈｓｉｅｌ
双线性对实现了身份基密码体制后，们相继提出了人许多实用的身份基加密体制和密钥协商协议。１９９９年，ｈｎＬ等人提出了基于签密技术的密ｚｅｇ３
ＳＺＳＰ协议见表１用户Ａ和Ｂ协商会话密钥执，行的步骤如下：
第２４卷
第１ｏ期
电脑开发与应用
文章编号：０３５５（０１１－０１０１０－８０２１）０００ —３
身份基认证密钥协商协议分析与改进
ＡｎａｙｉｎｍｐｏｅｅｆａＮｅＩｎｔｔ — ａｅｕｈｎｉａｅｌｓｓａｄＩｒｖｍｎｔｏｗｄｅｉｙｂｓｄＡｔｅｔｃｔｄ

试论密钥协商协议及其安全性

3 结束语
密匙协商协议的发展较快，市场上存在着种类较多的密匙协商协议。因而在对密匙协商协议进行概括时，具有一定的难度，无法将其完全概括出来。且网络环境较为复杂，密匙协商协议的安全性也会随着网络攻击的变化而变化，不可一一归纳。随着密匙协商协议的日渐成熟，关于密匙协商协议的研究成为热门的研究方向。在新的研究成果的推动之下，密匙协商协议的理论得到了丰富。但也要看到，密匙协商协议的研究中依然存在着不足。如当前的安全模型都没有考虑物理攻击等等问题。还需要继续不断深化研究，才能够使密匙协商协议真正的发展起来。
• 信息安全 Information Security
试论密钥协商协议及其安全性
文/邓飞
摘
密钥协商作为密码学的一个
重要分支，成为当前信息安全领要域的一个非常重要的研究方向。
对密钥协商协议进行了介绍，并
对认证密钥协商协议和群认证密
钥协商协议等进行了安全性分析。
【关键词】密钥协商认证密钥协商协议安全
近年来，科学技术的发展推动了互联网技术的发展，一些新型技术，如大数据、云计算等先进技术成为当代信息技术发展的主流方向。随着网络的进一步开放，以及网络功能的强大，信息安全的重要性日益凸显。能否处理好信息的收集、加工和加密等方面的安全性，是衡量一个国家科技实力的重要指标，也是国家战略力量的重要组成部分。此外对一个国家，一个民族来讲，还具有重要的政治意义和战略意义。在此形势下为了有效保护信息，要采用密码学的相关知识，发挥出密码学在保护信息完整性、保密性、可用性、可控性和不可否认性等方面的作用。密钥协商作为密码学的一个重要分支，也成为当前信息安全领域的一个非常重要的研究方向。

基于身份加密的可认证密钥协商协议

与利用双线性对的密钥协商协议相比，该协议不仅提供了相同层次的安全性与可扩展性，且在能量开销、时间开销和计算复杂度方面具有明显的优势。
关键词：物联网；基于身份加密；可认证密钥协商中图分类号：ＴＰ３０９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — １１２２（２０１４）０３ — ０００１ — ０６
摘要：密钥协商是安全通信的重要环节，通过密钥协商协议可在通信节点之间建立共享会话密钥，以便实现网络中的安全通信协议是在基于身份的可认证密钥协
商基础上的无双线性对的可认证密钥协商协议。该协议主要包括３个部分：初始化、参数提取和密钥协商。
２０１４年第０３期
■ ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１・１１２２２０１４０３００１
基于身份加密的可认证密钥协商协议
袁艳祥，游林
（杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州３１００１８）
Ｉｄｅｎｔｉｔｙ－ｂａｓｅｄＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅｄＫｅｙＡｇｒｅｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ
ＹＵＡＮＹａｎ — ｘｉａｎｇ．Ｙ０ＵＬｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｎｇｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）

一种基于身份的密钥协商协议的分析与改进

ｖａｔａｋｔｉｐｒｔｃｌａｄｆｌｙ，ｐｒｓｎｓｔｅｉｅｌａｔｃｏＬｍｏｏｏ，ｎｉｌｎａｅｅｔｈｍｐｒｖｄｐｏｏｏｏｓｌｅｔｅｅｐｏｅｓｏｅｒｔｃｌｔｏｖｈｓｒｂｌｍ．
（．ＩｓｉｔｆＩｆｒｔｎＥｎｉｅｒｎ１ｎｔｕｅｏｎｏｍａｉｇｎｅｉｇ，ＩｆｒｔｎＥｎｉｅｒｇＵｉｅｓｔｔｏｎｏｍａｉｇｎｅｉｎｖｒｉｏｎｙ，Ｚｅｇｈｕ４００Ｃｉａｈｎｚｏ５０２，ｈｎ；
２ｅａｔｅｔｆａｉＣｕｓｓＰＡＵｉｅｓｙｏＦｒｉａｇａｅ，Ｌｏａｇ７３Ｃｉａ．Ｄｐｒｎｏｓｏｒ，ＬｎｖｒｔｆｏｅｎＬｎｕｇｓｕｙｎ０，ｈｎ）ｍＢｃｅｉｇ４１０
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密钥交换（密钥协商）算法及其原理

密钥交换（密钥协商）算法及其原理本⽂转载⾃1.本系列的，咱们聊了“密钥交换的难点”以及“证书体系”的必要性。

今天这篇来介绍⼀下实战中使⽤的“密钥协商算法”。

2. /协商机制要达到啥⽬的？介绍了 SSL/TLS 的⾝份认证机制。

这个机制是为了防⽌攻击者通过【篡改】⽹络传输数据，来假冒⾝份，以达到“中间⼈攻击/MITM”的⽬的。

⽽今天要聊的“密钥协商机制”是：（在⾝份认证的前提下）如何规避【偷窥】的风险。

通俗地说，即使有攻击者在偷窥你与服务器的⽹络传输，客户端（client）依然可以利⽤“密钥协商机制”与服务器端（server）协商出⼀个⽤来加密应⽤层数据的密钥（也称“会话密钥”）。

3. /协商机制的⼏种类型俺总结了⼀下，⼤致有如下⼏种类型：依靠⾮对称加密算法原理：拿到公钥的⼀⽅先⽣成随机的会话密钥，然后利⽤公钥加密它；再把加密结果发给对⽅，对⽅⽤私钥解密；于是双⽅都得到了会话密钥。

举例：依靠专门的密钥交换算法原理：这个原理⽐较复杂，⼀两句话说不清楚，待会⼉聊到 DH 的那个章节会详谈。

举例：及其变种依靠通讯双⽅事先已经共享的“秘密”原理：既然双⽅已经有共享的秘密（这个“秘密”可能已经是⼀个密钥，也可能只是某个密码/password），只需要根据某种⽣成算法，就可以让双⽅产⽣相同的密钥（并且密钥长度可以任意指定）举例：和（可能很多同学没听过这俩玩意⼉。

别担⼼，本⽂后续部分有介绍）4. RSA 的密钥协商概述这⼤概是 SSL 最古⽼的密钥协商⽅式 — — 早期的 SSLv2 只⽀持⼀种密钥协商机制，就是它。

的时候，也是拿 RSA 来演⽰。

是⼀种【⾮】对称加密算法。

在本系列的背景知识介绍中，已经聊过这种算法的特点 — — 加密和解密⽤使⽤【不同的】密钥。

并且“⾮对称加密算法”既可以⽤来做“加密/解密”，还可以⽤来做“数字签名”。

密钥协商的步骤（下列步骤只阐述原理，具体的协议细节在下⼀篇讲）1. 客户端连上服务端2. 服务端发送 CA 证书给客户端3. 客户端验证该证书的可靠性4. 客户端从 CA 证书中取出公钥5. 客户端⽣成⼀个随机密钥 k，并⽤这个公钥加密得到 k’6. 客户端把 k’ 发送给服务端7. 服务端收到 k’ 后⽤⾃⼰的私钥解密得到 k8. 此时双⽅都得到了密钥 k，协商完成。