对一种基于公钥加密算法的组密钥管理方案的密码分析)

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1、计算机科学2006Vo1．33No．7对一种基于公钥加密算法的组密钥管理方案的密码分析)杨军周贤伟覃伯平(北京科技大学信息工程学院北京100083)摘要组播为组通信提供一个可扩展的解决方案，而组密钥管理是安全组通信最重要的组成部分。Chaddoud和Varadharajan在安全特定源组播体系结构中利用Yi，Varadharajan和Zhao的分布式公钥加密算法提出了一种信道密钥管理方案。我们首先论证在该算法中使用强的单向散列函数不仅是不必要的，而且诱发敌手利用剩余类环中的零因子对其发起一种被动攻击。其次通

2、过重新配置系统参数，改进后的G算法既能提高抵抗零因子攻击的能力，又能保持理想的语意特性。然后对其方案中组管理者使用的加密密钥进行了简化计算，并分析了其方案不适用于大型安全组通信的原因。关键词组密钥管理，公钥加密算法，G算法，零因子攻击，前向／后向保密性CryptographicAnalysisofaGroupKeyManagementSchemeBasedonaPublic-keyEncryptionAlgorithmYANGJunZHOUXiarrWeiQINBo-Ping(SchoolofInforma

3、tionEngineering，BeflgUniversityofScienceandTechnology，Beijing100083)AbstractMulticastingisflscalablesolutionforgroupcommunicationandgroupkeymanagementisthemostimportantcomponentofsecuregroupcommunication．Usingfldistributedpublic-keyencryptionalgorithmofYi·

4、VaradharajanandZhaointhearchitectureofSecureSourceSpecificMulticast．ChaddoudandVaradharajanproposedflchannelkeymanagementscheme．ⅥrefirstdemonstratethatitiSnotonlyunnecessarytOuseflstrongone-wayhashfunctioninthealgorithm，butalsosubjecttOapassiveattackonitvi

5、athezerodivisorsintheringofresidues．Afterthesystemparam—etersarereset．theimprovedGalgorithmgainsitsstrongerabilitytOresistthezerodivisorattackandholdsidealse—manticproperty．ThenthecomputationoftheencryptionkeyUSedbythegroupmanagerintheschemeissimplified，an

6、dthecauseofitsinapplicabilitytOlargesecuregroupcommunicationisanal~ed．Keyw~xlsGroupkeymanagement，Public-keyencryptionalgorithm，Galgorithm，Zerodivisorattack，Forward／Back—wardsecrecy、协议、分散式体系结构和分布式密钥管理协议[1]，或者集中式1引言平坦方案、分布式平坦方案和层次方案(如逻辑密钥层次组播对广域网，特别是Internet

7、上的计算机组通信提供(LogicalKeyHierarchy，LKH)方案)L2j。了一个具有可扩展性的有效解决方案[1]。卫星电视转播、Yi，Varadharajan和Zhao[‘]基于离散对数问题(DiscreteInternet上软件分发、股票报价流、PPV(pay-per-view，Inter-LogarithmProblem，DLP)的难解性并利用强的单向散列函net电视公司用组播方式发送的电视节目，付费一次收看一数提出了一种非对称的分布式加密算法(简称Y、亿算法)。次)、Web超高速缓冲存储、多

8、媒体会议、网络多方游戏等都与著名的Iolus体系结构[3]类似，Chaddoud和Varadharfl—是需要一到多(单源)或多到多(多源)组通信的应用实例。jad。]首先为特定源组播(Source-SpecificMulticast，SSM)提尽管在过去十几年里对组播协议有大量的研究和开发，出了一种称为安全特定源组播(SecuressM，S-SSM)的分散组播应用的部署迄今仍然进展缓慢。其主要原因是：组播服式体