移動自組網絡環(huán)境下密鑰管理及安全組播研究.pdf

1、移動自組網絡是一種具有特殊用途的對等式白組網絡，使用無線通信技術，通過相鄰節(jié)點轉發(fā)實現節(jié)點間的通信，是一群帶有無線收發(fā)裝置的移動終端所組成的一個多跳的臨時性自治系統。安全是移動自組網絡的基本問題，也是當前該領域的研究熱點之一。由于移動自組網絡的特殊性，實現機密性、完整性、驗證性和不可抵賴性等安全目標面臨很大的挑戰(zhàn)。當前，移動自組網絡安全研究主要集中在安全路由、安全組播、信任和密鑰管理、入侵檢測和可用性等方面。密鑰管理是安全通信、安全路由

2、的基礎，而組密鑰管理和數據源認證是組播安全研究的主要問題。 本文受國家高技術研究發(fā)展863計劃資助項目(編號：2003AA142060)和陜西省自然科學基金資助項目(編號：2004A06)的資助，深入研究了移動自組網絡密鑰管理問題、組密鑰管理問題和數掘源認證問題。 本文的主要工作和創(chuàng)新點如下： 1.分析了目前移動自組網絡密鑰管理的兩種主流技術：自組織密鑰管理和分布式密鑰管理，指出了分布式密鑰管理方案存在的安全隱患

3、：幫助新加入節(jié)點生成CA份額時可能泄漏節(jié)點本身的CA份額，和指出了證書簽發(fā)時新加入節(jié)點可能受到的DOS攻擊：一個錯誤的部分簽字導致整個簽發(fā)過程的失敗。針對上述問題，基于門限可驗證秘密共享機制和公共可驗證無交互協議，提出了一種安全的“分布式密鑰管理框架”。 2.分析了在無權威中心存在的移動自組網絡環(huán)境下，如何保證證書撤銷的公平性和權威性問題。針對證書撤銷時可能存在的惡意譴責攻擊，提出了一種公平的可量化的“證書撤銷算法”。通過舉例說

4、明，該算法在網絡規(guī)模不大的情況下，能有效應對惡意譴責攻擊。 3.分析比較目前移動自組網絡組密鑰管理的三種典型方案的特點及性能，指出了目前該方面研究還處于起步狀態(tài)，依據IETF安全組播框架標準和上述的“分布式密鑰管理框架”，基于網絡的分層結構和邏輯密鑰樹(LKH)，提出了一種有效的“分布式組密鑰管理方案”。同時，針對組密鑰的頻繁更新問題，提出了一種基于LKH的批量密鑰更新算法；針對組密鑰分配問題，結合深度優(yōu)先和寬度優(yōu)先算法的優(yōu)點，