面向移动终端的跨域认证和密钥协商协议研究

Research on cross-domain security authentication and key agreement protocol for mobile terminals is the important link to build network security system.It is of very important significance for conveniently fast trust establishment, resource sharing and task coordination in the distributed mobile network environment.. This project is going to study the existing problems in the research on the design and analysis of cross-domain authentication protocols and key agreement protocols for the mobile terminal with limited computing ability, storage space and energy, providing theory basis and technical support for pervasive computing. Highlights include:to explore suitable for mobile devices of cross-domain authentication protocols,direct anonymous authentication schemes, authenticated user dynamic revocation mechanism, cross-domain authentication key agreement(exchange) protocols; to explore the composable security of formal analysis method and theory to prove the security of above prococols；Using new technology and new difficult problem assumptions,to design efficient authentication schemes and authentication key agreement protocols to adapt the urgent need of cross-domain security authentication and key agreement for mobile terminals with the limited computing power and storage space.. The study of our project can provide theoretical basis and algorithm support for cross-domain authentication and key agreement of mobile terminals in pervasive computing environment. It is expected to contribute the theory development and application practice for the mobile computing technology, and has important practical significance and application prospect in the field of mobile security..

研究面向移动终端的跨域安全认证和密钥协商协议构建网络安全保障体系的重要环节,对分布式移动网络环境下，方便快捷的信任建立、资源共享、任务协同有着非常重要的意义。 本项目拟对计算、存储、能量受限的移动终端跨域认证协议和密钥协商协议的设计与分析中存在的若干问题进行研究，为普适计算提供理论依据和技术支撑。重点包括： 探索适合移动设备跨域的身份认证协议和直接匿名证明方案、认证用户动态撤销机制、跨域认证密钥协商交换协议； 探索上述协议的可组合安全的形式化分析手段和可证明安全理论； 利用密码新困难问题和新技术，设计安全高效的跨域认证密钥协商协议，以适应移动设备跨域安全认证和密钥协商的迫切需求。 本项目的研究可为普适计算环境下移动终端跨域认证与密钥协商提供理论基础和算法支持, 可望对移动网络计算技术的理论发展和应用实践有所贡献，在移动网络安全领域有重要实际意义和应用前景。

移动终端的跨域认证和密钥协商协议一直是分布式移动网络环境下建立信任和共享资源的一个基本前提。. 本项目主要对计算、存储、能量受限的移动终端跨域认证和密钥协商协议中存在的若干问题进行研究。经过努力，项目组按照计划顺利完成了研究任务，主要研究成果包括：对现有的部分认证和密钥协商协议进行了安全性分析；进而设计了一些常见具体应用场景下的移动终端跨域认证和密钥协商协议；探索当前主流的形式化逻辑证明(BAN类逻辑)相关理论以及CK/eCK模型下可证明安全模型，用这些理论论证了课题组成员所设计方案的安全性；最后因批量快速认证主要利用聚合签名和签密思想去实现，课题组成员对聚合签名和签密技术进行了相关的密码分析研究，并设计了新的安全高效的聚合签名和签密方案来进一步形成更安全高效的批量认证问题。主要的创新在于既设计了移动终端用户跟异域认证管理方的认证与密钥协商协议，又设计了异域两个移动终端用户的直接双向认证与密钥协商的；既设计了异域移动终端用户来自相同密码体制的情况，也设计了异域移动终端用户来自不同密码体制的应用场景。项目组同时对轻量级快速跨域认证做了相关研究：如短期重复跨域认证，批量快速认证，多服务器环境下的用户单口令认证，匿名认证，基于属性基加密的细粒度认证等问题。. 在完成项目的过程中，课题组成员的科研水平都得到一定锻炼和提高，有课题组成员博士顺利毕业后顺利入博士后站的，有课题组硕士继续攻读博士学位的，在读硕士生参加数学密码公开挑战赛荣获全国一等奖和二等奖。