無線移動自組網(wǎng)的分布式密鑰管理和認證研究.pdf

1、無線移動自組網(wǎng)一種節(jié)點可任意移動、拓撲結構高度動態(tài)變化、沒有預設網(wǎng)絡基礎設施的多跳無線網(wǎng)絡。這種無線網(wǎng)絡具有可臨時組網(wǎng)、快速展開、無控制中心、抗毀滅性等特點，在軍事通信和民用系統(tǒng)中有著廣泛的應用。然而，由于自組網(wǎng)的無線鏈路、動態(tài)拓撲、缺乏集中管理和資源受限等特點，其本身就是很脆弱的，容易遭受多種攻擊，而且傳統(tǒng)的安全機制不再適合于它，這極大地阻礙了自組網(wǎng)的應用。于是本論文重點研究了適合于自組網(wǎng)安全機制的分布式密鑰管理和認證，具體包括以下四

2、個方面的內(nèi)容： 1．深入研究適用于自組網(wǎng)的門限橢圓曲線數(shù)字簽名方案，提出了基于安全多方計算的門限橢圓曲線數(shù)字簽名方案。由于橢圓曲線密碼體制具有安全性高、計算量小、占用空間少等優(yōu)點，適合于自組網(wǎng)的需要?，F(xiàn)有的門限橢圓曲線數(shù)字簽名方案幾乎都是在Takaragi -Miyazaki 門限方案上的改進，因此我們深入研究Takaragi -Miyazaki門限方案，Tzong-Sun Wu證明了 Takaragi -Miyazaki門限方

3、案不能抵御內(nèi)部偽造攻擊，于是我們采用標準的橢圓曲線數(shù)字簽名算法構建了基于安全多方計算的門限方案，通過和Takaragi -Miyazaki門限方案作比較，說明了我們所提方案是安全的。門限橢圓曲線數(shù)字簽名方案可以作為證書服務的簽名算法應用到自組網(wǎng)的密鑰管理和認證中。 2．深入研究了基于門限機制的部分分布式密鑰管理和認證方案，分析了該方案的密鑰管理服務和密鑰更新服務，指出了部分分布式密鑰管理和認證方案存在的問題。同時，對基于門限機制

4、的完全分布式密鑰管理和認證方案，以及方案中的信任模型、證書服務(證書簽發(fā)、證書簽名分量驗證、證書撤銷和 CRL)、密鑰分量的分布式自初始化和驗證，與密鑰分量的更新服務進行了深入的研究，最后也指出了完全分布式密鑰管理和認證方案存在的問題。 3．深入研究了 Hubaux 等人提出的分布式自組織密鑰管理方案，在統(tǒng)計分析PGP 公鑰的基礎上，提出了構建本地證書庫的改進最大自由度算法，對PGP證書圖的仿真結果表明：由改進最大自由度算法構建

5、的本地證書庫鑒別成功率大于改進前的算法；在相等鑒別成功率的條件下，改進后的算法減少了對節(jié)點證書存儲空間的需要。同時，還提出了受限長度可達路徑、受限長度多路徑、受限長度 k連接多路徑、受限長度獨立多路徑四種由低到高的鑒別強度來研究虛假證書的鑒別，對PGP證書圖的仿真結果表明：對于存在虛假證書或錯誤證書情況下，改進后的鑒別成功率明顯大于改進前，說明算法改進后的方案更能適應于實際的自組網(wǎng)環(huán)境。 4．在分析總結門限機制方案和證書鏈方案的