普適計(jì)算環(huán)境中認(rèn)證協(xié)議的研究.pdf

1、論文對(duì)普適計(jì)算環(huán)境中的認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。在基于普適計(jì)算環(huán)境進(jìn)行的各種各樣的應(yīng)用中，信任的建立是第一前提，只有在相互信任的基礎(chǔ)上，設(shè)備之間才可能通過各種方法來協(xié)同工作，并為用戶提供服務(wù)。由于普適計(jì)算環(huán)境具有的移動(dòng)性、分布性、開放性、動(dòng)態(tài)性、不確定性等特征，使得傳統(tǒng)的認(rèn)證技術(shù)不適宜直接應(yīng)用在普適計(jì)算環(huán)境中。一般的，我們可以通過直接信任和間接信任兩種方式來建立信任關(guān)系，間接信任通過推薦的方式完成，而直接信任則主要通過各種認(rèn)證技術(shù)的應(yīng)用來

2、完成。圍繞著傳統(tǒng)的認(rèn)證協(xié)議，論文分別從分布式認(rèn)證、門限認(rèn)證、屬性認(rèn)證、匿名認(rèn)證和雙向認(rèn)證等不同角度對(duì)認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)，使得其更加適合于普適計(jì)算的應(yīng)用環(huán)境，論文的主要研究工作如下:
　　(1)在普適計(jì)算環(huán)境中，建立了無需可信第三方參與的分布式認(rèn)證模型。將傳統(tǒng)的基于身份的密碼體制的認(rèn)證協(xié)議拓展為分布式認(rèn)證協(xié)議，整個(gè)協(xié)議的執(zhí)行無需可信第三方的參與，從系統(tǒng)密鑰的分配階段，到用戶密鑰的產(chǎn)生，再到認(rèn)證交互過程，都由分布的多個(gè)認(rèn)證方節(jié)點(diǎn)

3、來協(xié)同完成，使得每個(gè)認(rèn)證節(jié)點(diǎn)都具有較小的運(yùn)算量與通信量。同時(shí)結(jié)合矢量空間門限構(gòu)造方法，進(jìn)行了門限分布式認(rèn)證協(xié)議構(gòu)造，使得認(rèn)證系統(tǒng)具有了一定的冗余性和容錯(cuò)性，并且對(duì)該協(xié)議進(jìn)行了形式化證明，證明了協(xié)議是IND-ID-CPA安全的。
　　(2)在矢量空間秘密共享基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并提出了普適計(jì)算環(huán)境中一種基于背景感知的認(rèn)證協(xié)議。研究了普適計(jì)算環(huán)境下背景感知身份認(rèn)證，通過分析將用戶背景與用戶屬性進(jìn)行了有機(jī)融合，通過合理的訪問結(jié)構(gòu)設(shè)置，在矢量空間

4、門限方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合基于屬性的密碼體制，構(gòu)造了基于屬性的門限認(rèn)證協(xié)議。協(xié)議具有分布式運(yùn)算的特征，認(rèn)證步驟由多個(gè)認(rèn)證節(jié)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)算，保持了其小運(yùn)算量和通信量的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)協(xié)議基于用戶屬性完成對(duì)用戶身份的認(rèn)證，非常適合于普適計(jì)算環(huán)境。
　　(3)提出了普適計(jì)算環(huán)境中面向群的匿名認(rèn)證協(xié)議。對(duì)普適計(jì)算環(huán)境中的匿名認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行了研究。匿名認(rèn)證的匿名性可以分為兩個(gè)層次，一是對(duì)于被認(rèn)證方身份的匿名性保護(hù)，即通過某種方法在不暴露被認(rèn)證方完整身份的前

5、提下達(dá)成對(duì)其的信任，基于屬性的認(rèn)證協(xié)議自身就具備了這種匿名性，另一種匿名性則是對(duì)于屬性認(rèn)證中的部分屬性進(jìn)行匿名性保護(hù)，這實(shí)際上是一種群的匿名性保護(hù)，本文針對(duì)這種應(yīng)用，在標(biāo)準(zhǔn)ABE的基礎(chǔ)上，結(jié)合拉格朗日插值多項(xiàng)式門限構(gòu)造方法，進(jìn)行了這種群匿名性的構(gòu)造，并且對(duì)其正確性和匿名性都進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。
　　(4)提出了基于簽密技術(shù)的分布式門限雙向認(rèn)證協(xié)議。簽密的核心即簽密運(yùn)算的構(gòu)造中，入口參數(shù)同時(shí)包含了