面向移动边缘计算的密钥管理协议

作     者：蒋京玮 汪定 张国印 陈志远 JIANG Jing-Wei;WANG Ding;ZHANG Guo-Yin;CHEN Zhi-Yuan

作者机构：哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001 南开大学网络空间安全学院天津300350 天津市网络与数据安全技术重点实验室(南开大学)天津300350 

基　　金：国家自然科学基金(62172240) 天津市自然科学基金(21JCZXJC00100,21JCZDJC00190)资助 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2022年第45卷第6期

页      码：1348-1372页

摘      要：移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)将互联网服务环境和云计算技术在网络边缘相结合,为移动用户提供高带宽、低延迟的计算和存储服务.在MEC网络中,移动用户和服务器之间组成一个群组进行通信和数据传输,一旦密钥泄露,将会造成严重的安全隐患和经济损失.通过设计密钥管理协议,可以实现密钥的分发、更新和存储等功能来保护MEC网络隐私安全.然而传统的密钥管理协议不适合MEC网络.因此需要结合MEC网络的物理特性和实际需求,设计面向MEC的密钥管理协议.本文的研究分为两部分:首先构造了一个非交互透明零知识可验证多项式委托并基于该技术设计了一种支持通信秘密可验证、秘密份额可动态更新、服务器节点可动态变化的门限秘密共享协议,保护MEC服务器私钥的安全;然后,提出一种支持用户自由进出,保障网络通信安全的MEC通信密钥管理协议,保护MEC网络中移动用户的通信和数据安全.进一步通过形式化证明和混合仿真游戏对所提协议进行了严格的安全证明,结果表明本文密钥管理协议满足前向安全和后向安全,并可抵抗各类已知攻击.与相关协议的对比结果显示,新协议在提高安全性的同时,保持了较高的效率,适于MEC网络环境.

主 题 词：移动边缘计算 可验证秘密共享 透明零知识可验证多项式委托 动态更新 密钥管理 

学科分类：0839[0839] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11897/SP.J.1016.2022.01348

馆 藏 号：203112169...