基于三维网格的密钥预分配方案

提出了三维网格密钥预分配方案,此方案不仅有高连通性、低负担等优点,在抗攻击方面也比已有的二维网格方案、基概率方案、q复合方案、随机成对密钥方案及随机子集分配方案有更好的性能.     

基于分簇的无线传感器网络动态密钥管理方案

针对现有无线传感器网络密钥计算量过大、存储空间过多和管理不够灵活的问题,在基于分簇的网络拓扑结构基础上,引入虚拟网格技术,提出基于分簇的无线传感器网络动态密钥管理方案。在簇头与活动节点之间采用基于簇基密钥的预分配策略进行通信,在簇头之间采用基于Blom矩阵并结合随机数的对密钥进行通信,该方案能在活动节点或簇头被捕获或能量耗尽时实现密钥的动态更新。与现有方案相比较,此方案能动态更新密钥,有着更好的安全性并具有良好的扩展性。     

ECC在WSN分簇密钥管理方案中的应用

现有的无线传感器网络(WSN)密钥管理方案大都采用对称密钥管理体制,在安全性方面均存在不足。为了提高W SN密钥管理方案的安全性,将椭圆曲线密码体制(ECC)应用到无线传感器网络中,并具体分析了该方案的通信过程。最后通过与其它方案进行比较,验证了该方案的安全性以及存储开销等方面的优势。     

一种改进的环形分簇无线传感器网络密钥管理方案

针对分簇无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)能量不均衡、连通率低和效率低等问题,提出一种方形环状密钥管理方案,详细描述了密钥管理全过程,包括：初始化、簇节点身份信息(identity document, ID)、簇间密钥管理、簇内密钥管理、节点通信、密钥更新和节点加入与退出等。其中,簇间密钥管理使用改进椭圆曲线迪菲-赫尔曼密钥交换(elliptic curve Diffie-Hellman key exchange, ECDH)的密钥协商方案,簇内密钥管理使用基于中国剩余定理的密钥分配方案。形式化安全分析证明方案的正确性和安全性,对多种已知攻击的非形式化分析证明方案可抵抗各种安全攻击;能耗分析表明方案具有较低的存储、计算和通信开销。因此,该方案在兼顾安全性的同时能有效降低能耗,适用于资源受限的WSN。     

基于逻辑密钥树的组播密钥管理研究进展

介绍了基于逻辑密钥树的组播密钥管理方案,以及针对逻辑密钥树的改进方案.分析了各个方案如何从组播应用的要求和限制出发,在满足安全需求、提高服务质量的同时尽量降低开销,指出各个方案都是在安全性、服务质量和开销等3个方面的要求之间进行适当的折衷与平衡.通过对各个改进方案的出发点及其优缺点的分析,为如何根据实际情况设计适合具体组播业务的密钥管理方案提供了参考.     

无线传感器网络密钥管理问题研究

无线传感器网络(wireIess sensor network,WSN)应用广泛,其安全问题非常重要,WSN安全问题的核心是密钥管理问题.本文分析了在WSN的应用中密钥管理问题所受的限制,介绍了几种典型的密钥管理模型,并对它们进行了比较和分析,在此基础上指出了WSN密钥管理问题下一步的研究方向.     

传感器网络中一种混合密钥管理方案

提出了一种混合密钥管理方案.该方案借助于Blom矩阵和密钥池,来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点和它的簇头间,以及节点之间都能进行安全通信.该方案还能够支持网络的拓扑结构的变化,并且能动态的管理密钥信息从而解决了密钥泄漏等问题.进行了网络安全及性能分析,包括安全性能比较、储存空间比较、通信与计算开销比较.仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间.     

一种改进随机密钥预分配的网络分簇密钥管理方案

由于原随机密钥的预分配的管理方案节点存储空间要求高、抗毁性较低,提出了一种使用公钥和引用Hash表中开放式并增加密钥管理的非身份认证密钥管理方案.改进的方案中降低网络节点存储空间要求,增强无线传感器网络抗毁性能.Matlab仿真表明,此方案中单个节点密钥存储量减少至少一半;网络中簇内节点连接率为100%;在安全性方面,能有效减少节点密钥破解的数量,未捕获节点的密钥暴露概率是比原随机密钥的预分配的管理方案要低20%以上.     

WSN中节点可移动场景下分簇式组密钥管理方案

针对无线传感器网络中节点能否移动的问题,结合中国剩余定理和椭圆曲线密码体制相关理论,提出了一种WSN中节点可移动场景下的分簇式组密钥管理方案.网络采用簇内分组思想,将组密钥管理分为2级,一级管理为簇头节点管理本簇内组长节点,二级管理为组长节点管理组内成员节点.其中一级管理采用中国剩余定理理论产生簇密钥,将计算量转交给基站,同时也节省了节点的存储开销;二级管理采用椭圆曲线密码体制产生组密钥,且每个小组共享的组密钥各不相同.移动节点重新加入网络时,由预加入簇的簇头节点对移动节点的历史更新信息进行确认,并对其数字签名进行验证,确定身份合法后将其分配给簇内成员尚有空缺的组.实验和分析结果表明,该方案中传感器节点存储开销低、能耗低,且用较小的开销实现了较高的安全性,更适合节点资源受限且易遭受攻击的无线传感器网络.     

无线传感器网络密钥管理问题分析

分析了无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）面临的各种安全威胁，明确了其安全状况。集中对无线传感器网络安全领域中最基本的安全问题，即密钥管理进行分析，综述了该领域的研究工作，通过对现有密钥管理方案的研究和分类对比，对密钥管理问题的研究进行了总结和展望，指出了无线传感器网络中密钥管理的研究方向。     

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.     

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.     

一种适用于量子密钥分配网络的组密钥协商方案

为了更好地在QKD(Quantum Key Distribution)中服务多用户组播通信,在量子密钥成对产生的特殊应用背景基础上,构建了组密钥协商模型,提出了一种基于分簇结构和二进制编码的组密钥协商方案.该方案消耗少量的端端量子密钥,经过安全协商,得到一致的组密钥.当新成员加入或者旧成员离开时,密钥更新快速易行.分析发现,该方案具有较好的安全性.     

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.     

A practical identity-based signature scheme

Many identity-based signature （IBS） schemes solving key escrow were proposed, But the updating of the private keys wasn＇t discussed in these literatures. For the problem of key update, an identity-based key-insulated signature scheme with secure key-updates has been proposed. But their scheme inherited the key escrow property. In this paper, we propose a new identity-based strong key-insulated signature scheme without key escrow. It makes the IBS scheme more applicable to the real world. After analyzing the security and the performance, an application example in E-passport passive authentication scenario is described.     

异构无线传感器网络动态混合密钥管理方案研究

在需要进行安全通信的无线传感器网络应用中,复杂的公钥系统难以在资源有限的传感节点上实现,而基于随机预分配的对称密钥系统有节点连通性不强、密钥存储空间过大、密钥协商过程复杂且不灵活等问题。因此,在异构无线传感器网络基础上,提出一种联合公钥机制与私钥机制的混合密钥管理方案(DHKAS)。该方案使用一种简便可靠的方法,以较小的代价解决了密钥管理中最关键的节点认证问题。分析结果显示,所提方案有效提高了节点的连通性、减少了密钥存储空间,并增强了网络抗攻击能力。     

一种新的数据库加密密钥管理方案

目前流行的数据库安全管理机制在很多场合下还不能满足人们对其安全保密的要求，而数据库加密是解决这一难题的一个重要途径，其中密钥的分配与管理是实现密文数据库的关键技术。作者提出了一种密文数据库系统密钥分配与管理的新方案──密钥转换表方案。严格论证了它的安全性与效率。特别是文中给出的两级转换表与以往的方案相比，具有操作简便，安全性强，运行速度快，存储空间小的特点。在此基础上实现的数据库加密管理工具达到了较为满意的结果。     

置换密钥矩阵加密算法的改进

提出了对分组加密算法(RKM)的改进,主要包括密钥进化算法、特征因子子矩阵和密钥的分发与更新算法.密钥进化算法是特征因子子矩阵生成算法和密钥分发与更新算法的基本组件,由一个16字节的单字节数组(称为进化指针)和一个密钥矩阵计算一个新的密钥矩阵.特征因子子矩阵是把128 bit矩阵特征因子作为进化指针代入密钥进化算法计算而得.在引入特征因子子矩阵的基础上对算法流程进行了改进,使算法的加、解密完全对称.在不降低算法安全性的基础上减少了4轮异或运算,从而降低了运算量.在密钥进化算法的基础上设计了密钥的分发与更新算法,使算法无需每次传输密钥矩阵就能共享.