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基于密钥树的组密钥更新技术研究

作　者: 赵龙泉
导　师: 张永福
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 军事通信学
关键词: 安全组播组密钥管理逻辑密钥层次更新密钥
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

如何实现大规模动态组播环境中的密钥更新是组密钥管理的难点之一。论文以集中式大型动态组播为应用背景,以降低组密钥更新时的密钥存储量、通信量、计算量为目的,重点研究基于逻辑密钥树的组密钥更新技术,做了以下研究工作:给出了一个组密钥管理方案的分类方法,分析了典型组密钥管理方案中,密钥更新时,密钥存储量、通信量、计算量三者之间关系。研究了基于逻辑密钥树的密钥管理方案,提出一个基于秘密共享的组密钥更新方案。根据组成员状态变化,利用秘密共享的思想,构造密钥更新消息,使组成员可以逐步计算出组密钥,降低了密钥更新时的计算量、通信量。针对EBS方案存在的共谋攻击问题,提出一种根据身份信息为组成员产生辅助密钥的技术,能够抵抗组成员共谋攻击问题。当组成员退出时,该方案根据EBS方案将剩余组成员分组,利用PE方案构造密钥更新消息,降低了密钥更新时的存储量和通信量。使用VC和OPNET对基于秘密共享的组播密钥更新方案进行了仿真,测量在不同组规模的情况下,该方案密钥更新的计算时间和更新消息长度;与LKH方案比较,分析了密钥更新性能。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-10
    1.1.1 群组通信  8-9
    1.1.2 安全组播  9-10
  1.2 国内外研究概况  10-12
  1.3 论文的主要成果  12
  1.4 论文的组织结构  12-14
第二章组密钥管理研究  14-24
  2.1 组密钥管理的基本概念  14-17
    2.1.1 组密钥管理的定义  14-15
    2.1.2 组密钥管理方案的分类  15-17
  2.2 平坦式密钥管理方案  17-18
    2.2.1 GKMP 方案  17
    2.2.2 PE 方案  17-18
    2.2.3 方案分析与比较  18
  2.3 分层式密钥管理方案  18-22
    2.3.1 LKH 方案  19-20
    2.3.2 EBS 方案  20-22
    2.3.3 方案分析与比较  22
  2.4 本章小结  22-24
第三章基于秘密共享的组密钥更新方案  24-35
  3.1 现有方案的分析  24-27
    3.1.1 基于LKH 方案的分析  24-26
    3.1.2 基于秘密共享的组密钥管理方案的分析  26-27
  3.2 基于秘密共享的组密钥更新方案  27-33
    3.2.1 初始化  28-29
    3.2.2 单个成员变化时的密钥更新  29-30
    3.2.3 多个成员变化时的密钥更新  30-33
  3.3 方案分析  33-34
    3.3.1 安全性分析  33
    3.3.2 性能分析  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章基于组合论的抗共谋攻击组密钥更新方案  35-43
  4.1 现有方案的分析  35-37
  4.2 基于组合论的抗共谋攻击组密钥更新方案  37-40
    4.2.1 初始化  37-38
    4.2.2 成员加入时的密钥更新  38-39
    4.2.3 成员退出时的密钥更新  39-40
  4.3 方案分析  40-42
    4.3.1 安全性分析  40-41
    4.3.2 性能分析  41-42
  4.4 本章小结  42-43
第五章仿真实验与分析  43-52
  5.1 基于排队论的密钥更新仿真实验  43-47
    5.1.1 实验环境  43
    5.1.2 基于排队论的密钥更新仿真模型  43-45
    5.1.3 仿真结果与分析  45-47
  5.2 OPNET 仿真  47-51
    5.2.1 密钥更新仿真模型  47-50
    5.2.2 仿真结果与分析  50-51
  5.3 本章小结  51-52
第六章总结与展望  52-54
参考文献  54-57
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  57-58
致谢  58

基于密钥树的组密钥更新技术研究

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