学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

组播通信中密钥管理的研究

作　者: 林林
导　师: 李学明
学　校: 重庆大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 组播安全组播密钥管理无线安全 LKH HKM
分类号: TN918.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 103次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

组播技术是一种新的、高效的网络传输机制。它提供了一种一到多或者多到多的通信策略,能够有效地节约网络带宽、降低网络负载,所以在实时数据传送、多媒体会议、网络游戏等诸多方面都有广泛的应用。但是安全问题却阻碍了组播技术的进一步应用。虽然单播的安全问题己经得到较好的解决,但是由于组播体系结构比单播更加复杂,因此组播通信安全仍然存在很多问题值得进一步研究。组播通信对安全的要求更高,其安全需求包括:保密性、组成员认证、源认证(抗抵赖)、匿名性和完整性等。其中,密钥管理是安全组播中的核心问题。在组播通信中,如何实现有效的分配、管理安全通信的密钥是组播密钥管理的研究范畴。本文探讨的重点是组播密钥管理如何为组成员生成组密钥、分发组密钥和更新组密钥,以及由此产生的扩展性、健壮性和可靠性问题。论文对典型的组密钥管理协议包括GKMP协议、IOLUS协议、Clique协议、基于Key Graphs的组密钥管理协议进行了介绍,并从体系结构、密钥数量、密钥更新及健壮性等方面进行了对比分析。本文在已有的各种组播密钥管理方案的基础上,提出了两种适用于无线通信的密钥管理方案。第一种方案设计了一种巧妙的密钥存储机制,通过增大组播用户的密钥存储量来减少系统密钥更新的通信量,实验表明此方案能有效的减少系统密钥更新的通信量。第二种方案我们称之为无线网络中混合的密钥管理方案HKM,HKM采用了拓扑匹配和拓扑独立的密钥管理子树,并且使用这两种子树分别管理代表低速移动用户和高速移动用户的树节点。此方案能有效减少在拓扑独立密钥管理树中由于广播密钥更新信息,以及在拓扑匹配密钥管理树中由于频繁的跨区切换而进行密钥更新所带来的通信消耗过多的问题。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-17
  1.1 引言  8-10
  1.2 组密钥管理技术概述  10
  1.3 国内外研究现状  10-15
    1.3.1 集中式方案  11-13
    1.3.2 分布式方案  13-14
    1.3.3 分担式方案  14-15
  1.4 组密钥管理协议研究的目的和意义  15
  1.5 本文的主要研究内容及成果  15-16
  1.6 本文的组织结构  16-17
2 安全组播技术  17-24
  2.1 组播技术简介  17-18
    2.1.1 IP 组播通信的特征  17
    2.1.2 IP 组播通信体系结构  17-18
  2.2 组播地址管理  18-20
    2.2.1 IP 地址的分类  18
    2.2.2 组播使用的地址空间  18
    2.2.3 组播地址的分配  18-19
    2.2.4 组播作用域  19-20
  2.3 组播安全问题  20-24
    2.3.1 组播通信所面临的安全风险  20
    2.3.2 组播通信的安全需求  20-21
    2.3.3 组播的保密性  21
    2.3.4 组播的完整性保护  21
    2.3.5 组播的源认证  21-24
3 组密钥管理协议的分析与设计  24-38
  3.1 组密钥管理背景  24-27
    3.1.1 组播密钥管理的定义及其面临的问题  24-25
    3.1.2 组播密钥管理步骤  25-26
    3.1.3 组播密钥管理系统的拓扑结构  26-27
  3.2 组密钥管理的信息安全理论基础  27-29
    3.2.1 常用的加密技术  27-28
    3.2.2 数字签名方案  28
    3.2.3 密钥交换协议  28-29
  3.3 群组密钥管理协议的性能分析与评价  29-30
  3.4 现有组密钥管理方案的介绍  30-38
    3.4.1 MKS  30
    3.4.2 LKH  30-31
    3.4.3 OFT  31-32
    3.4.4 CBT  32-33
    3.4.5 IOLUS  33-34
    3.4.6 Secure Lock  34-35
    3.4.7 BD  35-36
    3.4.8 Euler  36-38
4 无线网络中动态组密钥管理方案  38-46
  4.1 背景描述  38-39
  4.2 新的密钥管理方案  39-40
    4.2.1 密钥管理树的构造  39-40
    4.2.2 密钥消息的发送  40
  4.3 方案的实现  40-42
  4.4 性能分析  42-43
  4.5 仿真结果  43-45
  4.6 本章小结  45-46
5 安全组播中混合密钥管理方案 HKM  46-56
  5.1 问题综述  46
  5.2 拓扑独立密钥管理方案  46-47
  5.3 混合密钥管理方案  47-49
  5.4 性能分析  49-53
    5.4.1 HKM 树的密钥更新消息数  49-51
    5.4.2 HKM 树的总的密钥更新消息量  51-53
  5.5 仿真实验  53-55
  5.6 本章小结  55-56
6 总结与展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-63
硕士期间发表的论文  63

相似论文

Wimax安全组播密钥管理方案研究,TN918.82
组播密钥管理系统客户端的设计与实现,TP393.08
基于中国剩余定理的安全视频组播密钥管理系统的设计与实现,TP393.08
基于IP组播的密钥管理技术研究,TP393.08
安全组播成员认证协议的设计和密钥管理方案的研究,TP393.08
基于容错机制的安全组播密钥管理研究,TN918.2
安全群组通信中组播密钥管理方案的研究,TN918.82
分布式组播密钥管理算法研究,TN918.1
移动IP组播密钥管理研究,TN929.5
基于纠错码的安全群组数据源认证协议,TP393.08
安全组播接入控制的研究与实现,TP393.09
基于安全组播的会议系统设计与实现,TN948.63
基于IPv6的组播密钥管理系统的研究,TN918.2
两个组播密钥管理方案的改进,TN918.1
基于安全组播的核心路由器的设计与实现,TP393.05
基于安全组播的边缘路由器的设计与实现,TP393.05
安全组播密钥算法的研究与设计,TP393.08
CERNET2安全组播密钥管理系统从IPv4到IPv6迁移的研究与实现,TN918.8
基于组播的E-Learning远程教学安全问题分析与解决方案研究,TP391.6
无线网络的组播密钥管理,TN918.82
普适计算中的实体认证与密钥设计协议,TP393.08