同轴接入设备的系统升级机制设计

高性能同轴网络(HINOC,High performance Network Over Coax)是面向下一代广播电视网的同轴电缆接入新技术,是实现模拟电视系统双向数字改造以及广播电视三网融合战略的关键技术之一.HINOC系统中的嵌入式设备HB(HINOC Bridge)与HM(HINOC Modem)需要通过在线升级实现软件版本的不断更新.针对目前一般的软件在线升级系统中普遍存在的整体加密传输效率低、硬件失效缺乏保护等问题,本升级系统设计在文件的传输和文件烧写的基本步骤上引入了文件差分编码解码、文件校验与加密解密以及异常保护机制.实际测试结果显示,升级系统能够满足HINOC系统在效率、安全性和可靠性方面的要求,保证了嵌入式系统的信息安全以及嵌入式设备在异常情况下的稳定工作.     

ECK2007模型与其他密钥协商协议模型安全强弱关系的形式化证明

比较了安全性模型Extended Canetti＆Krawczyk 2007（ECK 2007）与其他4个安全模型（Bellare＆Rogaway 1993（BR93）,Bellare＆Rogaway 1995（BR95）,Bellare,Pointcheval＆Rogaway 2000（BPR 2000）和Canetti＆Krawczyk 2001（CK2001））的不同点,并形式化地分析了这些模型之间的强弱关系,对模型间存在的蕴含关系提供了形式化证明,对非蕴含关系提供了反例。     

一种基于身份的移动自组网认证机制

针对移动自组网无公钥基础设施的特点,采用基于身份的密码学算法、分布式秘密共享算法和椭圆曲线加密算法,实现安全高效的移动节点认证.简单讨论基于身份的数字签名算法;介绍如何使用Lagrange插值公式,实现分布式的系统主密钥;然后给出节点密钥安全分发的模型,并在此模型的基础上,基于椭圆曲线加密算法实现安全的分布式节点密钥签发;给出算法安全性和效率分析;根据双线性对的特点,讨论会话密钥的产生和更新.给出的认证方法,具有分布式实现和安全高效的特点,同时可以非交互式产生一次性会话密钥,适用于分布式移动网络环境.      

基于椭圆曲线离散对数认证的密文传送

针对数据加密传递问题,利用椭圆曲线和离散对数相结合的算法进行解决.首先阐述了椭圆曲线上的算法结构,由于素离散对数问题和大数因子分解问题的解构不成附加结构,求不出解,其安全性比在有限域上更高.其次在Abel群确定系统基点、公私密钥产生、数据加密传递和接收解密4个部分,实现过程中私钥不可伪造,同时对数偶和随机整数的设置使加密具有随机性,数据传递以单向Hash函数为依据,防止欺诈产生.最后在JAVA平台上实现了算法,给出了数据对比结果,表明椭圆曲线离散对数算法安全、简洁、高效,可广泛地应用于数据加密传递.     

更强的密钥交换可证安全模型

设计和分析双方密钥交换协议,目前已提出多个可证安全模型。为保障密钥交换协议所需的安全特性,形成一个统一的安全模型是非常必要的。本文评估了eCK＇,eCK和CK模型,证明了eCK’模型是当前最强的密钥交换可证安全模型,并形式化分析了这些模型的强弱关系。此外,对于模型问存在的蕴含关系还提供了形式化证明,并对非蕴含关系给出了反例。     

空间信息网的分布式证书撤销机制

针对以卫星网络为核心的空间信息网分析其安全隐患与安全目标,提出使用公钥证书机制作为其基本安全机制。根据空间信息网没有中心节点这一特点,给出了一种分布式证书撤销算法及其具体实现细节。该算法中任意节点可以对异常节点发起撤销指控,当指控量达到一定门限值时撤销异常节点的证书。网络中的节点只需维护两张表以标识全网节点证书状态,极大地减少了通信量。该算法可以防止被撤销节点发起有效指控,并且能够以很高的概率抵抗恶意节点的非法指控攻击。     

快速乘除算法及其应用

本文提出了一种同时进行乘法和除法而不增加迭代次数的复合算法(乘除算法)。把SRT除法技术应用到乘除算法中,在选择商时,避免了部分被除数和除数的全精度比较。本文详细地分析了乘除算法,并讨论了该算法在RSA公钥保密系统中的应用。     

基于可变S盒的随机加密方案

研究了可变随机S盒对分组密码安全性的意义,给出了一种新的使用可变随机S盒的随机化分组密码算法,并在此基础上提出了相应的加密方案:在分组密码算法中,保持算法结构不变,将S盒作为变量,利用可变的S盒来抵御密码分析.随后给出安全性评估,证明该方案提高了分组密码抵抗目前已知攻击的能力.最后从S盒的生成方式与算法结构两方面讨论了改进策略.      

一种提高椭圆曲线密码运算效率的改进算法

与其它公钥体制相比,在同样安全强度下,椭圆曲线加密技术(ECC)具有计算量小、密钥尺寸短和占用带宽少等优点,被认为是最有希望的公钥密码系统。椭圆曲线密码中的数乘运算是密码体制实现中的核心步骤。本文通过对椭圆曲线中的数乘运算中的两个连续窗口之间的间隔(interval)的研究,提出了一种窗口间隔为5/2的算法。该算法与已有的窗口间隔为2的算法相比,有效地减少了运算量,提高了加密解密等步骤的实现效率。