-
题名基于高维半量子的5G-R车地认证密钥协商方案
- 1
-
-
作者
陈永
张冰旺
信召凤
-
机构
兰州交通大学电子与信息工程学院
-
出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第4期65-73,共9页
-
基金
国家自然科学基金(62462043,61963023)
兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2304)。
-
文摘
针对下一代5G-AKA协议密钥泄露,易受中间人攻击等问题,提出一种基于高维半量子的车地认证方案。所提方案分为初始认证、质询-响应、重新同步、重新认证阶段。首先,核心网制备量子态序列,利用高维半量子完成列车和接入网的身份互认证,实现会话密钥的机密性。接着,通过量子幺正操作,列车与服务网络协商出会话密钥,可防止中间人攻击。然后,设计同步消息安全机制,确保列车和归属网之间的认证互同步。最后,通过安全性分析表明:所提方案可抵抗中间人攻击、量子纠缠等,可满足5G-R车地认证高效性和实时性要求。
-
关键词
5G-R
车地认证密钥协商
高维量子系统
半量子通信
安全性分析
-
Keywords
5G-R
train-to-ground authentication key agreement
high-dimensional quantum system
semi-quantum communication
security analysis
-
分类号
U285.5
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
-
-
题名基于格密码的5G-R车地认证密钥协商方案
被引量：2
- 2
-
-
作者
陈永
刘雯
张薇
-
机构
兰州交通大学电子与信息工程学院
兰州交通大学交通运输学院
-
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期82-93,共12页
-
基金
国家自然科学基金(61963023,61841303)
兰州交通大学基础拔尖人才项目(2022JC36)
兰州交通大学重点研发项目(ZDYF2304)。
-
文摘
5G-R作为我国下一代高速铁路无线通信系统,其安全性对于保障行车安全至关重要。针对5G-AKA协议存在隐私泄露、根密钥不变和效率低等问题,基于格密码理论提出一种新型5G-R车地认证方案。首先,使用临时身份信息GUTI代替SUCI,克服了SUCI明文传输的缺点。其次,设计基于格密码的根密钥更新策略,采用格上公钥密码体制、近似平滑投射散列函数和密钥共识算法,实现了根密钥的动态更新和前后向安全性。再次,加入随机质询和消息认证码,实现了通信三方的相互认证,可有效防范重放、DoS等多种恶意攻击。最后,采用串空间形式化方法进行安全验证,结果表明:本文方法较其他方法有更高的安全性,被攻击成功的概率最低,仅为O(n^(2))×2^(-128),且有较低的计算开销和通信开销,能够满足5G-R高安全性的需求。
-
关键词
5G-R
车地认证密钥协商
格密码
前后向安全性
串空间模型
-
Keywords
5G-R
train to ground authentication key agreement
lattice cryptography
forward and backward security
strand space model
-
分类号
U285.2
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
U929.5
[交通运输工程]
-
-
题名基于混合密钥增强的LTE-R车地认证密钥协商方案
被引量：8
- 3
-
-
作者
陈永
刘雯
詹芝贤
-
机构
兰州交通大学电子与信息工程学院
-
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期69-79,共11页
-
基金
国家自然科学基金(61963023,61841303)
兰州交通大学基础研究拔尖人才项目(2022JC36)
兰州交通大学天佑创新团队(TY202003)。
-
文摘
针对LTE-R车地认证协议EPS-AKA中IMSI明文传输、密钥泄露和认证开销高等问题,提出一种基于混合密钥增强的LTE-R车地认证密钥协商方案。针对典型高速铁路认证场景,分别设计注册认证、全认证、重认证和切换认证四种协议,提出采用非对称公钥加密和私钥签名机制,解决了IMSI明文传输的问题;并混合引入椭圆曲线密钥算法对密钥动态更新,可有效防范中间人、重放等攻击。该方案不仅能减少全认证协议的频繁重启,而且还具有前后向安全。最后,采用BAN逻辑进行形式化验证,结果表明:本文方法在安全性、认证开销较其他方法更优,能够满足LTE-R车地认证安全性和实时性的要求。
-
关键词
LTE-R
车地认证密钥协商
IMSI保护
椭圆曲线加密
BAN逻辑
-
Keywords
LTE-R
train-to-ground authentication key agreement
IMSI protection
Elliptic Curve Key
BAN logic
-
分类号
U285.2
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
U929.5
[交通运输工程]
-
