安全多播中密钥更新机制的性能优化

针对安全多播中密钥更新的可扩展性问题,提出了一种改进的逻辑密钥分层机制.在更新密钥树时,由密钥服务器产生随机数,而多播组成员使用单向散列函数可以直接计算出变动路径中的全部或部分密钥,减少了更新密钥的计算量和在多播信道中的通信量,因此使密钥服务器的平均代价减少约1/3.在此基础上提出了适合于这种改进机制的批处理更新算法,可以对多次成员变动仅进行一次更新操作.实验分析表明,与原机制的批处理更新算法相比,该算法又可使密钥服务器的代价至少减少1/3.因此,采用这种改进机制的批处理更新算法可以进一步提高计算和通信性能.     

分布式安全存储中基于共享组的周期性密钥更新

分布式存储是解决海量数据存储的重要手段, 而多用户环境下密钥的分发和更新是分布式安全存储的重要问题. 传统方法大多采用密钥分发中心(key distribution enter, KDC)进行控制, 但随着用户数的增多, 密钥中心的工作量增大. 利用Chebyshev多项式的周期性特性和逻辑密钥树(logical key hierarchy, LKH)的层次密钥结构, 设计一种分布式文件存储中基于文件共享组的周期性密钥更新方案(cyclic key update scheme, CKUS). 该方案的特点是密钥的更新和传递无需借助公钥密码体制, 而直接通过文件所有者进行组播; 文件共享者采用本地计算, 提高了计算效率. 同时, 利用Chebyshev多项式的周期性特点, 使每个文件共享者自适应密钥更新, 有效降低密钥更新时的通信量, 减少用户节点的密钥存储量.     

一种适用于Ad hoc空间网络的DPSKC密钥管理方案

减少为Ad hoc空间网络中新成员分发子密钥的处理时延,防止组内成员的攻击及将组内成员的子密钥泄漏给新成员.针对Ad hoc空间网络的特点,提出了一种基于椭圆曲线密码学的新型Ad hoc空间网络密钥管理方案DPSKC.设计了分布式环境下的并行子密钥计算技术和保密因子的分组传输技术,前者减少了为新成员分发子密钥的处理时延,后者可以防止组内成员的攻击以及将组内成员的子密钥泄漏给新成员.新方案在子密钥分发时延、安全性、计算和存储开销方面具有良好的性能.     

基于单向密钥链树的组播密钥更新协议

分析基于层次K叉树(HKT)的组播密钥更新协议,提出了组员加入和离开通信组时,基于单向密钥链树(OKCT)的组播密钥更新协议,分析了该协议的性能.结果表明,在不增加组控制者和组员密钥存储空间的基础上,该协议将组员加入和离开通信组的密钥更新消息包数分别减少到logk n和(k-1)logk n-1,并且降低了组控制者加密和组员解密密钥更新消息的计算量.     

移动自组网中节能的组播密钥分发方案

详细分析了地理位置和路由信息对于密钥分发方案的重要性,以及利用K-means算法构造逻辑密钥树的不足,提出一种新的基于路由分支法的节能组播密钥分发方案.实验表明该方案大大减少了组播密钥更新的能耗.     

基于Hash函数的动态密钥分存技术的改进

指出文献[1,2]的不足,进而给出基于单向Hash函数的动态密钥分存方案的改进算法,使系统在更新系统密钥时,无须更改每个成员的子密钥;而当某个成员的子密钥泄密时,系统只需为该成员重新分配子密钥而不必更改其他成员的子密钥;当有新成员加入时,系统只需为新成员分配一个子密钥,而其他成员不受任何影响;子密钥可无限制地多次使用;具有很好的防欺诈性.     

自适应无线组播密钥分组管理算法

IEEE 802.16e支持组播和广播业务,并定义了组播广播密钥更新算法(MBRA)来维护和管理组播密钥.为了提供安全组播所需的前向安全和后向安全并且提高组播密钥管理算法的可扩展性,该文参照组密钥管理协议(GKMP)对MBRA进行了优化和改进,提出一种自适应无线组播密钥分组管理算法.该算法针对实际网络的特点,结合2种分组方法,以近似最优的策略对组播成员进行分组管理.理论分析和仿真结果表明: 该算法可以显著地降低组播业务中因密钥更新导致的通信开销,从而提高网络容量.     

密钥可更新的ElGamal有序多重数字签名方案

分析了Li和Yang提出的基于ElGamal的有序多重数字签名方案,发现该方案无法抵抗内部成员的伪造攻击.因此提出了一个密钥可更新的ElGamal有序多重数字签名方案.通过使用可信秘密分发中心SDC为各个签名者分发密钥的方法,解决原方案中无法抵抗内部成员攻击的漏洞.同时方案还添加了密钥更新算法,不仅提高了安全性,而且实用性更广.     

基于RSA的广播加密方案

为提高广播加密系统的实用性和效率,通过采用不同模余下的授权用户成员的群密钥分发策略,构造了一个新的基于RSA加密方案的广播加密方案,可以进行安全的群密钥分发,并能够有效地实现无需密钥更新的新成员的动态加入.该方案减少了通信传输带宽以及用户的密钥存储量(仅需一个群元素),并且其加解密的计算代价与RSA加密方案相当.分析了该方案的效率,并在RSA假设下证明了该方案在任意用户的合谋攻击下的安全性.     

一个改进的层次型传感器网络密钥管理协议

针对传感器网络中基于共享主密钥的现有密钥管理方案的不足,一种新的层次型传感器网络密钥管理方案——新LEAP（NLEAP）被提出,NLEAP在密钥建立阶段采用改进的BROSK协议来防止Hello Flood攻击和降低能耗,使用单向Hash函数和通信子密钥减轻密钥更新的代价。性能分析表明NLEAP不仅提高了安全性,而且也降低了能耗,并能适应多数路由算法的需要。     

基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像加密算法

本文结合超混沌系统和离散分数随机变换,提出一种图像加密新方案,并给出实现该算法的光学装置原理图。在加密过程中,利用超混沌系统产生的混沌序列来构造离散分数随机变换(DFRT)的随机矩阵,再将DFRT的阶数和超混沌系统的初始值作为图像加密算法的主密钥,与单纯的离散分数随机变换的图像加密算法相比,在不增加计算负担的情况下,本算法的明文与密文之间具有更高的复杂性,并加大了密钥空间,提高了密钥敏感性。该系统是一个非线性的密码系统,消除了传统加密系统中因为线性过程而存在的不安全因素,提高了加密系统的抗统计攻击和噪声攻击的能力。     

基于DES加密算法的数据库二级加密密钥技术

数据库加密中,主要采取敏感字段的加密设计机制,敏感字段同密钥一一对应,但如果所有的密钥全部预设势必产生新的安全问题.因此,数据库加密密钥如何产生及保管便成为重中之重.为此,可以采取一种密钥派生机制,实行二级密钥管理,包括管理密钥与加密密钥.加密密钥用于加密敏感字段,它是通过DES加密算法,对管理密钥进行的16轮加密迭代...     

一种随机公开密钥加密算法及一种压缩算法

提出一种随机公开密钥加密算法和一个压缩算法,并给出这个加密算法严格的数学证明。     

基于改进AES的一次一密加密算法的实现

AES(advanced encryption standard)加密算法在分组密码领域一直有着不俗的表现,但是传统AES算法具有S盒的迭代循环周期短、轮密钥和种子密钥之间的相关性较强的缺陷。为增强AES算法的安全性,通过采用一种新的仿射变换对产生新的S盒,再利用平方剩余算法产生随机密钥流序列的方法对AES算法进行了改进。结果表明:改进后的S盒的迭代循环周期在GF(2~8)域上为256;每一次加解密运算使用的密钥都是不一样的随机密钥流序列。可见,改进后的AES算法使得明文的每一个分组都使用不同的密钥进行加密,从而使得各分组密文之间不具相关性,达到了使用固定密钥实现一次一密加密的目的,从而提高了AES加密算法的安全性。     

会议电视加扰系统中的三级加密体制

提出了电视会议加扰系统中用加扰密钥Ｋｓ，工作密钥Ｋｗ，分配密钥Ｋｍ实现的三级加密体制，给出了寻址与密钥管理构造原理图，着重分析了数据加密算法ＦＥＡＬ－８的特点以及系统的抗攻击性能，得出系统安全可靠的结论     

基于AES与SHA-256的Linux内核态数据加密

从数据保护和密钥文件管理两方面出发,结合AES加密算法和SHA-256哈希散列算法提出了一种基于Linux内核态的加密方案。给出了模块各部分的功能描述,以及加密过程和密钥验证过程的C语言实现,并通过两个位移宏操作简化了加密过程,减少了加密过程对内存的占用。     

基于量子计算的医疗敏感信息智能加密算法

针对管理医疗敏感信息存在数据被攻击窃取的问题, 提出基于量子计算的医疗敏感信息智能加密算法。首先考虑混合纠缠态设计医疗敏感信息量子加密的密钥构造, 并分析密钥内部构造的协议子空间矩阵, 由此组成密钥信息。 然后通过计算信息的邻域分布函数, 构建分离矩阵量子编码, 为密钥重排提供处理数据, 考虑量子纠缠态及其附加态的干扰情况, 进行有效密钥加密, 最后实现医疗敏感信息智能加密。 实验结果表明, 采用该方法进行医疗敏感信息智能加密的抗攻击能力较好, 加密信息的传输效率高, 整体性能较好。     

计算机实时通信中一种新的数据加密技术

数据加密是实现网络安全的关键技术之一 .常用数据加密算法有其难以克服的缺点———加密和还原运算复杂 ,时间开销大 ,不适应高速实时通信的需要 .为此 ,设计了一种新的数据加密方法———基于随机性原理变换包长、密钥和加密运算控制 ,克服了常用数据加密算法的缺点 ,运算简单 ,加密效果好 ,它适合于多路复用器等高速通信仪器的数据加密 .     

云计算网络数据库中的加密优化模型仿真分析

针对云计算网络数据库中大数据加密耗时长的弊端,提出一种新的并行同态加密(DGHV)方案。在云计算网络环境下,采用DGHV同态加密算法进行初步数据加密,并对加密过程产生的噪声进行去噪处理。引入MapReduce计算框架的并行特性,使用分块算法对云环境中的大数据进行分割,并采用同态算法进行加密,最后将加密后的密文块汇总,得到整个数据库中的密文。实验结果表明,通过相同的实验平台对云环境网络数据进行加密优化。相比较其他方法针对大数据的处理的加速比较高,能够有效地减少加密时间。