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無線通信相關論文引用格式,關于隱式認證在移動設備中的應用相關大學畢業論文

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摘 要 :本文以ECQV為例介紹了隱式認證.論述了隱式認證優勢:1)證書更小,2)認證速度更快.因此,隱式認證更適合應用于資源受限的移動設備.

隨著手機、筆記本電腦、電子錢包等移動設備的普及,無線通信的安全成了一個重要問題.怎样才能確保原始信息不会被竊取、竊聽,不被偽造、篡改怎样才能確認信息發送者的真實性怎样才能保證信息發送者無法抵賴经过世界各國的多年研究,已初步形成了一套完整的解決方案――PKI (公鑰基礎設施).PKI是Public Key Infrastructure的縮寫,是一種遵循既定標準的密鑰管理平臺,它能夠為所有網絡應用提供加密和數字簽名等 服務及所必需的密鑰和證書管理體系[1].PKI技術是信息安全技術的核心,也是電子商務的關鍵和基礎技術.PKI的核心是解決網絡通信中的信任問題,確定網絡通信中各行为主體身份的唯一性、真實性和合法性,確保通信各行为主體的安全利益.完整的PKI系統必須具有權威認證中心(CA)、數字證書庫、密鑰備份及恢復系統、證書作廢系統、應用接口(API)等基本構成部分,PKI也將圍繞著這五大系統來著手構建.數字證書類似于現實生活中的居民身份證,所不同的是數字證書不再是紙質的證照,而是一段含有證書持有者身份信息并经过認證中心審核簽發的電子數據.數字證書由認證中心發布到公共站點,任何人都可以查詢,從而更加方便靈活地運用在電子商務和電子政務中.數字證書是一種權威性的電子文檔,由權威公正的第三方機構,即認證中心(CA)簽發.它綁定了用戶身份信息,以公鑰 技術為核心,對網絡上傳輸的信息进行加密和解密、數字簽名和簽名驗證,確保網上傳遞信息的機密性、完整性、不可抵賴性.使用了數字證書,即使您發送的信息在網上被他人截獲,甚至您丟失了个人的賬戶、 等信息,仍可以保證您的賬戶、資金安全.然而,數字證書需要投入存儲空間、寬帶等設施.為了減少这些投資,隱式證書(implicit certification)就應運而生了.雖然隱式認證已經在學術界研究了20多年,但是在產業界卻鮮為人知.

通常來說,數字證書頒發過程是:用戶首先產生自己的密鑰對,并將公共密鑰及部分个人身份信息傳送給認證中心.認證中心在核實身份后,將執行一些必要的步驟,以確信請求確實由用戶發送而來,然后,認證中心將發給用戶一個數字證書,該證書內包含用戶的个人信息和他的公鑰信息,同時還附有認證中心的簽名信息.得到數字證書后還需要對它进行驗證,驗證過程主要有:證書拆封,證書鏈驗證,序列號驗證,有效期驗證,證書廢止列表查詢.驗證通過后用戶就可以使用自己的數字證書进行相關的各ķ

關于隱式認證在移動設備中的應用的大學畢業論文范文
無線通信相關論文范文文獻
81;活動.當證書因私鑰泄密或丟失等原因需要廢止時,應及時向認證中心聲明作廢.數字證書由獨立的證書發行機構發布.數字證書各不相同,每種證書可提供不同級別的可信度,可以從證書發行機構獲得自己的數字證書.X.509[2]是一個被廣泛使用的PKI標準,它規定了一種數字證書的格式,主要包含如下內容:

◆ 版本號:指出該證書使用了哪種版本的X.509標準,即用來區分X.509的不同版本.

◆ 序列號:由認證中心給每一個證書分配的唯一數字型編號.

◆ 簽名算法:用來指定認證中心簽發證書時所使用的簽名算法.如md5WithRSAEncryption,表明生成數字簽名時所使用的散列算法是md5,而對散列得到的散列值进行加密所使用的是RSA算法.

◆ 頒發者:頒發該證書的機構,即認證中心的名字,指出了為證書簽名的可信源.

◆ 有效起始日期:該證書可用的起始日期.

◆ 有效終止日期:該證書失效的日期.

◆ 主題信息:該證書所標識的个人或者實體就是主題.

◆ 公鑰:和該主題的私鑰相对应的公鑰.

◆ 擴展信息:在不改變證書格式的前提下附加標識信息,可能包含證書的約束,密鑰用途等內容.

在傳統證書中,公鑰和數字簽名是不同的數據,而在隱式證書中,公鑰和數字簽名是被壓縮在一起的,而用戶可以從中提取公鑰并且驗證公鑰.基于數字證書的應用角度分類,數字證書可以分為以下幾種:服務器證書、電子郵件證書和客戶端个人證書.傳統認證经常使用RSA、ECDSA等方案进行簽名,典型的隱式認證方案是ECQV,它的數學基礎是橢圓曲線理論,它的安全性建立于橢圓曲線離散對數問題.ECQV方案[3]是由橢圓曲線 領域中著名公司Certi和加拿大Waterloo大學的研究員年提出.我們就以ECQV為例,介紹一下隱式認證過程:

首先認證中心生成一條橢圓曲線,然后選擇一個基點G,并且滿足它的階為整數n.現在假設認證中心的私鑰是c,公鑰是QCA等于cG.如果用戶A需要一個隱式證書,則應該进行以下交互:

1)用戶A產生一個隨機數a,再計算aG,然后把aG傳送給認證中心,

2)認證中心選擇隨機數k∈[1,n-1],并計算kG,

3)認證中心計算γ等于aG+kG,

4)認證中心計算e等于H(γ||IDA),其中是一個hash函數,

5)認證中心再計算s等于ek+c(mod n), 最后把(s,γ)發給用戶A.

用戶A的私鑰是a等于ea+s(mod n),公鑰是QA等于eγ+QCA.如果另外一個用戶B需要與用戶A进行通信,則B獲取γ,IDA和認證中心的公鑰QCA后就可以計算出用戶A的公鑰,而A用相同的方法可以計算出用戶B的公鑰,然后他們就可以用密鑰協商方案得到一個公共的密鑰,接着他們就可以用这个公共密鑰對通信內容进行加密,從而實現在一個不安全的信道中安全通信.用戶A之所以需要和權威的認證中心进行交互,是為了讓B相信:QA是用戶A的公鑰.这样做是為了抵抗中間人攻擊.隱式認證有以下優勢:

◆ 隱式證書比傳統證書更小.當安全級別為112比特時,ECDSA證書的大小是673比特加身份信息數據,而隱式證書的大小為225比特加身份信息數據.这样隱式證書在傳輸過程中就可以減少帶寬,更適合非接觸式智能卡、電子郵戳、ad-hoc傳感器網絡等資源受限環境.表1是對隱式證書和傳統證書进行了簡單比較.

◆ 隱式認證比傳統認證更快.在隱式認證中沒有對簽名的認證過程,取而代之的是重構公鑰.而重構公鑰計算量很小,而且一些計算可以融入到隨后的協議交互中,從而減少了計算時間,提高了效率.

當用戶个人身份信息發生變化,或者私鑰丟失、泄露時,證書用戶就需要向認證中心提出證書的撤銷請求.傳統的證書撤銷方法是周期性地發布證書撤銷列表.證書驗證者定期查詢和下載撤銷列表,根據列表中是否包含該證書序列號來判斷證書的有效性.但是撤銷列表的使用有兩個問題:第一是撤銷列表的規模性,在大規模的網絡環境中,撤銷列表會變得非常龐大,第二是撤銷列表的實時性,因為撤銷列表是定期發布的,而撤銷請求的到達是隨機的,所以從用戶請求撤銷到實現證書撤銷是有一定的時延.而且認證中心往往要求用戶自已承擔證書撤銷前所造成的損失.而隱式證書則不同,它方便頻繁頒發,證書就不再有必要撤銷,而且證書認證中心(CA)也不再是簡單地更新用戶證書.這使得通信將更为安全.譬如,在傳統認證中,一個用戶的手提電腦或智能手機被偷,那么他的私鑰也會一起被盜,而隱式認證中,私鑰可以对应一個短期的隱式證書,那么私鑰丟失只能造成短暫的危害.隱式認證還可以應用于以下環境:

隱式認證在移動設備中的應用參考屬性評定
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◆ 在ad-hoc傳感器網絡中,可能會经常加入新成員.此時隱式認證就可以為这种受限環境提供一個輕量級的認證方案.

◆ 目前使用中機器可識別的二維郵戳就可以用隱式證書來代替.

◆ 當一個借來的U盤插到一個安全電腦時,这个電腦就需要用一個安全方案來快速認證这个U盤.此時隱式認證就可以有效地完成這一任務.

◆ 隱式認證還可以應用于電子郵件系統、邏輯和物理訪問、安全在線傳輸或移動設備傳輸等.


如何寫無線通信論文
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隱式認證的研究開始于1989年,经过二十幾年的論證,逐漸走向成熟.例如,ECQV已經成功應用于ZigBee無線通信領域.現在,國際相關組織也正在對ECQV制定標準[4].傳統證書可應用的地方,隱式證書也可以應用.但隱式認證在無線通信中比傳統證書體現出更強的優勢,它的安全更高、效率更快,從而將使得它的應用更廣.

參考文獻

[1] 荊繼武, 林鏘, 馮登國. PKI技術[M], 北京: 科學出版社, 2008.

[2]ITU-X Remendation X.509: Information techno- logy-Open Systems Interconnection -The Directory: Public-key and attribute certificate frameworks.省略, Explaining Implicit Certificates, Code and Cipher Vol. 2, no. 2.

[4]Certi Research,Standards for efficient cryptogr- aphy, SEC 4: Elliptic Curve Cryptography, Draft document , November 11, 2006.

作者簡介

顧海華,畢業于上海交通大學,獲工學博士學位.目前在上海華虹集成電路有限責任公司設計部從事 算法快速實現及安全性分析工作.

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