基于扩展混沌映射的认证密钥协商协议 - 物理学报.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 63, No. 5 (2014) 050507 基于扩展混沌映射的认证密钥协商协议 舒剑 (江西财经大学电子商务系, 南昌 330013) (电子科技大学计算机科学与工程学院, 成都 611731) ( 2013 年10 月29 日收到; 2013 年11 月21 日收到修改稿) 近年来, 基于混沌映射和智能卡的认证密钥协商协议被相继提出. 然而, 防篡改读卡器使得这类协议的 实现成本较高并且很难在实际中广泛应用. 另外, 基于混沌映射的数字签名方案需要很高的计算资源, 这使 得依赖签名方案的公钥发布存在安全问题. 据此, 本文基于扩展混沌映射提出一种新的无智能卡的认证密钥 协商协议. 新协议消除了公钥发布过程. 安全和性能分析表明, 新协议能抵抗各类攻击并且计算复杂度较低. 因此, 新协议更适合在实际环境中应用. 关键词: 混沌映射, 密钥协商, 智能卡, 数字签名 PACS: 05.45.Vx, 05.45.–a DOI: 10.7498/aps.63.050507 案提出一种高效的密钥协商协议. 为提高安全性, 15 1 引 言 Tseng 等 提出一种使用智能卡的基于混沌映射 的密钥协商协议. Niu 等16 指出Tseng 等的协议 密钥协商协议使两方或多方用户生成一个安 不能抵抗内部攻击者和不具有完美前向安全特性, 全的会话密钥. 共享的会话密钥可以为公开网络的 17 同时提出了一种改进方案. 然而, Yoon 等 指出 安全通信提供保障. 文献[16] 中的协议计算复杂度较高并且不能抵抗 混沌系统具有伪随机、遍历和对初始条件及 拒绝服务攻击. 为提高安全性, 研究者提出了不 参数的敏感依赖等特性. 这些性质具有扩散和混 同的基于智能卡的密钥协商协议18−21 . 然而, 基 淆的作用, 这是设计密码体制所必须的条件, 因而 混沌系统被广泛地应用于对称密码体制1−3 、哈希 于智能卡的方案需要添加额外的设备——读卡器. 函数45 67 在现实生活中, 防篡改读卡器并不是随处可见. 因 和流密码 的设计. 近年来, 混沌系统 被用来设计公钥密码体制8−11 . 基于混沌映射, 此, 设计不使用智能卡的认证协议具有一定的实际 10 意义. 2010 年, Guo 等22 首先提出了不使用智能 Kocarev 等 在2003 年提出一种公钥加密方案. 12 卡的基于混沌映射的密钥协商协议, 但协议不能抵 随后, Xiao 等 提出了一种完全基于混沌机制的 23