异构无线网络匿名漫游研究

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1、摘要下一代无线网络的发展趋势是多种无线接入技术并存的全IP异构无线网络融合，提供多样化的、无处不在的接入服务。漫游是实现泛在无线接入的关键技术，但是漫游安全面临着诸多挑战。第一，由于传输介质的开放性与无线设备资源的受限性，无线网络面临着比传统有线网络更加严重的安全威胁：第二，众多网络运营商需要共存及协作，异构无线接入系统的安全解决方案之间也存在很大差异。第三，漫游过程中的用户隐私保护也越来越受到关注。因此，研究匿名漫游具有重要意义。本文研究了匿名漫游认证及异构无线接入网络安全融合，主要包括如下内容：1．分析了一种基于身份的认证模型的安全缺陷，指出该方案存在身份伪装攻击，无法实

2、现用户身份认证。提出了一种改进方案用于实现无线网络匿名漫游。与原方案相比，改进之处主要体现在2方面：第一，弥补了原协议的安全缺陷，并且在CK模型下是可证明安全的；第二，简化了协议流程，提高了协议的效率。2．分析了一种结合证书公钥和身份公钥的混合认证方案，指出该方案存在移动节点欺骗攻击和Rogue网络攻击，密钥更新不满足后向保密性等缺陷，及可扩展性低的问题。提出了一种改进的混合匿名认证方案，弥补了安全缺陷，提高了可扩展性。CK模型下的安全性分析表明该协议是可证明安全的。同时，性能对比分析表明改进协议保持了原方案计算量低的特点。3．分析了一种双因子匿名无线漫游协议，指出该方案不满

3、足强双因子安全，存在多米诺效应、特权内部人员攻击、用户无法更新口令等缺陷。提出了一种改进协议，实现了强双因子安全。在CK模型下进行了安全性分析，特别地，构造了基于智能卡和口令的双因子认证器，分析表明改进方案是可证明安全的。与原协议相比，改进协议弥补了原协议的安全缺陷，同时提高了安全性。4．针对3G与基于WAPI的WLAN之间的安全融合问题，提出了新的基于USIM的证书分发协议，给出了松耦合和紧耦合两种安全融合方案，统一了3G安全体系与WAPI的用户管理，实现了3G签约用户基于WAPI安全机制的网络接入以及身份隐私保护。利用CK模型分析了证书分发协议的认证性和匿名性，结果表明该

4、协议是可证明安全的。关键词：异构无线网络安全协议漫游认证匿名基于身份的公钥双因子安全安全融合ABSTRACTOneofthemainvendsinnextgenerationwirelessnetworksistheall-IPbasedheterogeneouswirelessnetworkintegrationwiththecoexistenceofanumberofwirelessaccesstechnologies，whichistoprovidediversifiedandubiquitousaccessservices．Roamingisthekeyenablin

5、gtechnologyforubiquitouswirelessaccess．However’roamingsecurityfacesmanychallenges．Firstly,duetotheopennessofwirelesschannelandresourceconstraintsofwirelessdevices，wirelessnetworkssuffersmoreseverethreatsthantheirwiredcounterparts．Secondly，alargenumberofoperatorscoexistandcooperate，andeachwi

6、relessaccesssystemshasaddressedsecurityindifferentways．Finally,privacyprotectionduringroamingprocesshasbecomeanincreasingconcemforpeople．Therefore，thestudyofanonymousroamingisofgreatsignificance．Themaincontributionsareasfollows．1．Thesecurityflawsofanidentity-basedauthenticationmodelareanaly

7、zed．Theschemefailstoachieveentityauthenticationduetoidentityimpersonationattack．Then，animprovedauthenticationschemeisproposedtorealizeanonymousroaminginwirelessnetworks．Ourauthenticationschemeimprovestheoriginaloneintwoaspects．Firstly,ourschemeremediesth