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一种自组织的应用层组播层次密钥管理方案

作　者: 夏肖
导　师: 许建真
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 分层分簇 密钥服务器 密钥管理 应用层组播 自组织
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要


应用层组播(Application Layer Multicast, ALM)是组播通信的一种,是在终端系统实现的由单一或多点主机通过传统的单播连接向群组主机发送数据报的一种组播方式。因未改变传统互联网的单播模型且不依赖于其底层实现,ALM得到了较为广泛的应用。但随着互联网安全问题日益突出,保证群组成员间通讯信息的安全、限制非群组成员对群组通讯内容访问就显得极为重要。通过群组密钥对通讯数据进行加密,并保证组外节点没有权限获得该密钥即是一种保证群组通讯安全的方法,这也引入了群组密钥的管理问题。本论文首先对应用层组播做了简单介绍,并简单回顾国内外关于应用层组播的理论研究和前沿技术。随后重点讨论了群组密钥管理的安全属性、相关问题和设计原则,介绍了主流的组播密钥管理方案及其优劣,并在此基础上提出了一种自组织的应用层组播层次密钥管理方案—SOKM(Self Organized hierarchical Key Management Scheme for application layer multicast),主要内容包括以下几个方面:1.基于分层分簇的密钥管理方案,实现了组播的控制信息传输拓扑与数据信息传输拓扑。2.引入自组织[65,66]的概念,主要包括两个方面,一是簇内节点自组织选择簇首,二是各簇首自主负责选择簇内KS,将传统密钥服务器的任务交由各簇内可信任节点来完成。3.引入动态选择机制,主要综合根据节点在组播组中优劣表现动态选择KS,有效降低了KS受攻击的概率和密钥产生、更新、分发瓶颈。最后,通过仿真实验证明,SOKM方案有效降低了KS受攻击的可能性和组密钥分发时延,保证了组播数据的前向和后向保密性,使整个组播组的安全性和密钥分发效率得到了提高,因此具有较好的可扩展性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 本文的主要工作  10-11
  1.3 本文结构  11-12
第二章 组播密钥管理方案概述  12-33
  2.1 群组通信  12-14
  2.2 应用层组播概述  14-18
    2.2.1 IP 组播技术  14
    2.2.2 覆盖网技术  14-16
    2.2.3 P2P 技术  16-17
    2.2.4 应用层组播技术分类  17-18
  2.3 组播安全相关问题  18-22
    2.3.1 组播的安全需求  18-19
    2.3.2 组播安全性研究  19-21
    2.3.3 群组密钥管理系统的设计原则  21-22
  2.4 组播密钥管理方案分类  22-32
    2.4.1 集中式的群组密钥管理协议  24-27
    2.4.2 分散式群组密钥管理协议分  27-30
    2.4.3 分布式群组密钥管理协议  30-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章 SOKM 方案的设计与实现  33-44
  3.1 SOKM 设计目标  33
  3.2 SOKM 的实现  33-43
    3.2.1. SOKM 体系结构  34-38
    3.2.2 SOKM 密钥管理拓扑  38-39
    3.2.3 KS 的动态选择  39-41
    3.2.4 密钥的生成和分发  41-42
    3.2.5 密钥的更新  42-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 仿真实验与结果分析  44-49
  4.1 仿真参数介绍  44-45
  4.2 仿真环境的搭建  45-46
  4.3 仿真结果分析  46-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 总结与展望  49-51
  5.1 论文总结  49
  5.2 未来工作展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-57
研究生期间已录用及已发表文章  57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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