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【6h】

移动群智感知中基于假名加密的匿名身份认证机制

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摘要

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 基于非对称密钥的身份认证方案

1.2.2 基于对称密钥的身份认证方案

1.3 研究内容及创新点

1.4 论文结构安排

2 身份认证相关技术

2.1 数学基础

2.1.1 椭圆曲线加密

2.1.2 安全哈希函数

2.2 假名技术

2.3 密码体制

2.3.1 密码体制的基本原理

2.3.2 密码体制的分类

2.3.3 椭圆曲线密码体制的加解密机制

2.4 其他身份认证技术

2.4.1 用户名/密码方式

2.4.2 IC卡认证

2.4.3 动态口令

2.4.4 生物特征认证

2.5 本章小结

3 基于PKI和CPK的身份认证系统框架

3.1 系统组成及核心服务

3.1.1 系统组成

3.1.2 核心服务

3.2 密钥生成及管理机制

3.2.1 密钥生成

3.2.2 密钥管理

3.3 身份认证流程

3.4 本章小结

4 基于假名加密的匿名身份认证机制

4.1 设计需求

4.2 攻击者模型

4.2.1 身份认证场景中的攻击目的

4.2.2 身份认证场景中的Dolev-Yao模型

4.3 交互过程的设计

4.3.1 假名加密过程

4.3.2 方案交互过程

4.4 本章小结

5.1 安全性分析

5.1.1 安全性影响因子

5.1.2 与其他方案的安全性对比

5.2 性能分析

5.2.1 实验环境

5.2.2 性能影响因子及结果分析

5.3 方案的具体实现

5.3.1 软件运行界面

5.3.2 软件操作步骤及实例

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集

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摘要

作为一种全新的物联网感知模式,移动群智感知(Mobile Crowd Sensing,MCS)通过普适感知设备采集特定范围内的个体、情景、环境感知数据并提供丰富应用。随着用户对个人隐私的关注,同时为了保障安全性,需要对进入网络的用户的身份信息做出验证,因此匿名身份认证已经成为了MCS网络的热点研究方向。本论文主要研究MCS中基于假名加密的匿名身份认证机制,从而达到在保护用户隐私信息的同时又可以保证网络的安全性的目的。本论文主要从以下三个方面开展工作:
  (1)为解决单一认证体制的缺陷,本论文深入分析MCS网络身份认证机制的设计需求和用户需求,提出了一种基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)和组合公钥(Combined Public Key,CPK)的身份认证组合体系架构,系统的功能模块采用PKI机制来搭建,用户密钥对的生成和管理由CPK机制负责。
  (2)为保障密钥的安全性,本论文研究了椭圆曲线密码体制的基本原理和主要特点,提出了一种基于椭圆曲线密码体制的CPK算法生成用户的密钥对(公钥和私钥),从而满足用户的安全需求。
  (3)针对传统身份认证机制资源消耗大、认证效率低下的问题,本论文提出了身份认证环境下的攻击者模型,定义了“假名组”的概念,将其应用于重新设计的交互过程中,并且设计了基于假名加密的匿名身份认证机制。通过减少认证服务器搜索用户密钥信息的时间,降低了用户的认证时间,提高了认证效率。
  本论文在Opnet Modeler平台上搭建了MCS网络身份认证机制的测试环境,并对其进行功能验证和性能验证。在功能验证上,对六个安全性影响因子做出了具体的分析;在性能验证上,分别讨论了假名组中用户数量变化、多用户并发情况对认证时间的影响。同时对三个重要的性能影响因子:计算量、通信量和存储性能做出了定量分析,以此说明本文机制在相关性能方面的优势。

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