物聯(lián)網(wǎng)信息安全之密鑰管理-資料下載頁
2025-02-21 12:14本頁面
【正文】 p。 ? 以四個通訊實體的例子說明，第一階段： （ 1） M1選擇一個隨機數(shù) N1，把 aN1 mod p 發(fā)給 M2 ； （ 2） M2選擇一個隨機數(shù) N2，把 aN1 mod p ， aN2 mod p， aN1N2 mod p發(fā)給 M3 ； （ 3） M3選擇一個隨機數(shù) N3，把 aN1N2 mod p ， aN2N3 mod p， aN1N3 mod p， aN1N2N3 mod p發(fā)給 M4 ； （ 4） M4接收數(shù)據(jù)后，計算： aN1N2N3N4 mod p ? 以四個通訊實體的例子說明，第二階段： （ 1） M4把 aN2N3N4 mod p、 aN1N3N4 mod p、 aN1N2N4 mod p廣播發(fā)送給 M1 M2 M3； （ 2） M1 M2 M3接收數(shù)據(jù)后，計算： aN1N2N3N4 mod p CKD協(xié)議 ? CKD是一個集中式的組密鑰 分發(fā) 協(xié)議。組密鑰不是協(xié)商產生的，而是由群組中的一個成員 (稱為中心密鑰管理器 )生成的，然后它使用兩方的 DiffieHellman協(xié)議和群組中的每個成員建立一個安全通道，利用這個通道將組密鑰發(fā)送給各成員。 ? 中心密鑰管理器一般由存在時間最久的成員擔任。 ? 當群組中成員發(fā)生變化時，中心密鑰管理器重新生成組密鑰，并通過長期有效的安全通道發(fā)送給剩下的成員。 ? 當中心密鑰管理器也離去時，剩下的存在時間最長的成員將成為中心密鑰管理器，這時，這個成員將和剩下的成員一一重新建立安全通道。 CKD協(xié)議 ? 假設有 k個成員將加入有 n個成員的群組， M1是中心密鑰管理器， CKD協(xié)議具體步驟如下。 Step1： M1選擇隨機數(shù) r[1] ，向 k個新成員組播 gr[1] mod p； Step2：新成員各選擇隨機數(shù) r[n+j]，向 M1發(fā)送gr[n+j] mod p； Step3： M1選擇隨機的組秘密 K 并計算 Kg^r[1]r[i]（i?[2,n+k]）， 并發(fā)送給老成員和新成員； Step4：所有成員收到 M1 發(fā)來的消息后更新計算出組密鑰 K。 TGDH協(xié)議 ? TGDH是一個引入了密鑰樹結構的分散式組密鑰協(xié)商協(xié)議。密鑰樹是二叉樹， level為樹高，表示有 h+1層，根結點位于 0層，物理節(jié)點都表示為 h層上的結點。結點表示為 l,v， l表示結點所在的層數(shù)， v表示該結點在該層中的邏輯序號。 TGDH協(xié)議 ? 每個結點與一個密鑰 Kl,v及 BKl,v關聯(lián)（其中 BK=f(K)=αK mod p）， BK可以傳輸，但 K永遠不傳輸，只有自己保留。所有每個結點可知道該結點到根結點路徑上的所有密鑰 K及 BK。根結點的 K被所有合法節(jié)點分享。 ? Kl,v=BKl+1,2v+1Kl+1,2v=f(Kl+1,2vKl+1,2v+1)，即計算Kl,v需要一個兒子結點的 K和另一個兒子結點的 BK。 ? 上頁的圖中， M2可通過 BK3,0、 BK2, BK1,1和 K3,1計算 K2,0、 K1,0和 K0,0。 ? 上頁的圖中，整棵樹（所有 6個節(jié)點）的組密鑰是： TGDH協(xié)議 ? 節(jié)點加入 TGDH協(xié)議 ? 節(jié)點離開 TGDH協(xié)議 ? 密鑰樹的分離 TGDH協(xié)議 ? 密鑰樹的合并 TGDH協(xié)議 ? TGDH協(xié)議中每個成員都參與了組密鑰的計算。 ? 每個組成員貢獻它的 share給組密鑰，而這個 share是秘密不公開的。 ? 新成員加入時，它的 share將作用于組密鑰中，而老成員的 share都維持不變。 ? 有成員離開時，它的 share將從新的組密鑰中去掉，而至少有一個留守結點將改變它的 share。 ? 協(xié)議的消息都必須附有發(fā)送者的簽名。 BD協(xié)議 ? BD 協(xié)議沒有發(fā)起者和密鑰管理中心等負有特殊任務的成員，它將計算量分配給各個成員，每個成員只需 3 次模指數(shù)運算，但是通信量較大，需要兩輪通信，每輪有 n 次廣播。 ? 協(xié)議對任何的成員變動所采取的動作都是一樣的。 ? 假設群組有 n 個成員，具體步驟如下： 1：每個成員 Mi選擇某隨機數(shù) ri∈ Zq*，計算 Zi = gri mod p并向群組廣播。 2： Mi在收到 Zi1 和 Zi+1后，計算 Xi=(Zi+1/Zi1)ri=g^(ri(ri+1ri1))并向群組廣播。 3： Mi在收到所有的 X后，計算出會議密鑰： ? 五種協(xié)議的通信和計算開銷比較 五種協(xié)議的通信和計算開銷比較
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