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1、第10期周福才等：Adhoc网络中基于双线性配对的STR组密钥管理协议研究·125·Adhoc网络中基于双线性配对的STR组密钥管理协议研究周福才1，徐剑2，徐海芳1，刘泽超1（1.东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110004；2.东北大学软件学院，辽宁沈阳110004）摘要：STR组密钥管理协议具有较好的计算、通信和存储代价，但在安全性方面，由于没有提供密钥认证，不能抵御主动攻击。在分析STR协议基础上，引入双线性配对密码体制和三叉密钥树来实现组密钥管理，提出PSTR(bilinearpairing-basedSTR)协议，其中包括密钥产生过程及
2、其6个子协议，对PSTR协议安全性进行分析，证明了PSTR协议在计算上是安全的。分析与比较了PSTR协议和STR协议的性能，结果表明PSTR协议在通信代价、计算代价和存储代价均优于STR协议，因此PSTR协议是adhoc环境下一种新型、可靠的组密钥管理协议。关键词：adhoc网络；多播密钥管理；双线性配对；PSTR中图分类号：TP309.2文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)10-0117-09ResearchofSTRmulticastkeymanagementprotocolbasedonbilinearpairinginadho
3、cnetworkZHOUFu-cai1,XUJian2,XUHai-fang1,LIUZe-chao1(1.SchoolofInformationScience&Engineering,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.CollegeofSoftware,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China)Abstract:STRmulticastkeymanagementprotocolhasanoptimalcostincomputation,commun
4、icationandstorage.Butonsecurityproperty,STRcannotresistactiveattackswithoutprovidingkeyauthentication.Byintroducingthebilinearpairingcryptosystemandthe3-arykeytree,theimprovedSTRprotocolwhichiscalledPSTR(bilinearpairing-basedSTR)wasproposed.Thekeygenerationprocessandsixbasicsub-
5、protocolswereincludedintheprotocol.ThroughprovingthebilinearformofPSTRkeytree,thesecurityofthePSTRincomputationwasproved.FinallyPSTRwerecomparedwithSTRthroughperformanceanalysis,theresultsofwhichshowthat:PSTRismoreefficientthanSTRinthecommunicationcostandthecomputationcostaswell
6、asthestoragerequirement.Therefore,PSTRisanovel,reliablegroupkeymanagementprotocol,andiswell-suitedforAdhocnetworks.Keywords:adhocnetworks;multicastkeymanagement;bilinearpairing;bilinearpairing-basedSTR第10期周福才等：Adhoc网络中基于双线性配对的STR组密钥管理协议研究·125·1引言收稿日期：2008-06-21；修回日期：2008-09-22基金
7、项目：国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目（2001AA115300）;辽宁省自然科学基金资助项目(20031018，20062023)FoundationItems:TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(2001AA115300);TheNaturalScienceFoundationofLiaoningProvince(20031018，20062023)Adhoc网络是一种无固定通信设施支持的自组织无线移动网络。要保护ad
8、hoc网络的安全，防止窃听和篡改等攻击，就必须在节点间交换或者协商共享密钥[1]。而多播密钥管
