基于椭圆曲线密码的智能电网通信认证协议

基于椭圆曲线密码的智能电网通信认证协议

论文摘要

为了确保通信在智能电网中的安全可靠,越来越多的认证协议被应用在通信过程中。针对Mahmood等(MAHMOOD K, CHAUDHRY S A, NAQVI H, et al. An elliptic curve cryptography based lightweight authentication scheme for smart grid communication. Future Generation Computer Systems, 2018,81:557-565)提出的认证协议,指出此协议易受到内部特权人员攻击,缺少更换口令阶段,对用户缺少亲和性,无法保证用户有唯一的用户名,并有一个公式的错误。为改进此协议,提出一个基于椭圆曲线的认证协议。首先,增加用户与设备之间的登录阶段,其次,利用椭圆曲线密码学难题进行信息交互,最后补充口令更换阶段。通过BAN逻辑形式化分析,改进协议安全可行,能抵挡住内部人员攻击,并具有口令更换、用户名唯一、对用户有亲和性的特点。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 预备工作
  •   1.1 椭圆曲线密码学
  •   1.2 敌手模型
  •   1.3 符号及说明
  • 2 回顾Mahmood等的认证协议
  •   2.1 初始阶段
  •   2.2 注册阶段
  •   2.3 用户间认证与建立临时会话密钥阶段
  • 3 Mahmood协议的安全性分析
  •   3.1 Mahmood协议的错误
  •   3.2 内部特权人员攻击
  •   3.3 缺少更改口令更换阶段
  •   3.4 对用户缺少亲和性
  •   3.5 无法保证用户有唯一的用户名
  • 4 本文改进协议
  •   4.1 初始阶段
  •   4.2 注册阶段
  •   4.3 用户间认证与建立临时会话密钥阶段
  •   4.4 用户更改口令阶段
  • 5 改进协议的安全性分析
  •   5.1 用户间的相互认证
  •   5.2 回放攻击
  •   5.3 伪装攻击
  •   5.4 内部特权人员攻击
  •   5.5 中间人攻击
  •   5.6 完美前向安全性
  •   5.7 用户名的唯一性
  •   5.8 BAN逻辑证明
  •     5.8.1 BAN逻辑符号
  •     5.8.2 BAN逻辑规则
  •     5.8.3 建立证明目标
  •     5.8.4 协议的简化模型
  •     5.8.5 协议的初始化假设
  •     5.8.6 BAN逻辑的正式证明
  • 6 改进协议的性能分析
  • 7 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘欣东,徐水帅,陈建华

    关键词: 智能电网,认证,密钥协商,椭圆曲线密码学,逻辑

    来源: 计算机应用 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业,电信技术,自动化技术

    单位: 武汉大学数学与统计学院

    分类号: TN918.4;TM76

    页码: 779-783

    总页数: 5

    文件大小: 816K

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