發(fā)布時間：2017-08-08 15:15

  本文關(guān)鍵詞：移動網(wǎng)絡(luò)安全若干關(guān)鍵問題研究

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【摘要】：移動通信與移動互聯(lián)網(wǎng)正在以前所未有的速度迅猛發(fā)展,通過移動網(wǎng)絡(luò)人們可以高速地獲取各類豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到了人們生產(chǎn)生活的各個方面。然而,移動網(wǎng)絡(luò)的開放性與無線傳輸?shù)奶攸c、移動互聯(lián)網(wǎng)繼承的傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的脆弱性、移動網(wǎng)絡(luò)與其它無線網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)融合導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及移動網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P化都使得移動網(wǎng)絡(luò)面臨著越來越多的各種類型的惡意攻擊的挑戰(zhàn)。同時,移動終端的內(nèi)存和芯片處理能力的不斷增強(qiáng)給了惡意代碼更多的生存空間,開放的操作系統(tǒng)和應(yīng)用編程接口極大地方便了惡意代碼的開發(fā)和入侵,而移動終端用戶數(shù)量的日趨增加則為惡意代碼的廣泛傳播創(chuàng)造了良好環(huán)境。確保移動網(wǎng)絡(luò)安全,研究新型移動網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不僅事關(guān)移動網(wǎng)絡(luò)用戶的個人隱私與財產(chǎn)安全,更是對國家信息安全、社會穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。 當(dāng)前,針對移動網(wǎng)絡(luò)安全問題的相關(guān)研究大致可分為兩方面：一是基于安全體系與機(jī)制的研究,主要包括實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)功能的各種具體安全技術(shù)與措施；二是基于移動終端安全的研究,認(rèn)為終端是一切安全問題的源頭,通過對移動終端施以特殊保護(hù)從而保證終端安全進(jìn)而實現(xiàn)整個移動網(wǎng)絡(luò)的安全,這主要集中于基于可信計算的安全終端設(shè)計以及移動病毒防控策略研究等。本論文分別從移動網(wǎng)絡(luò)安全體系與機(jī)制中的核心安全協(xié)議——認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議的改進(jìn)與設(shè)計,以及安全移動終端研究中的移動病毒傳播建模與防控策略設(shè)計兩個方面對移動網(wǎng)絡(luò)的安全問題進(jìn)行了深入研究。除此之外,本論文還利用一種新的數(shù)學(xué)工具---半張量積解決了非線性反饋移位寄存器研究中的幾個困難問題,該研究工作對設(shè)計移動網(wǎng)絡(luò)中常用的序列密碼算法具有重要意義。本論文取得的主要研究成果簡述如下： (1)基于橢圓曲線公鑰密碼算法設(shè)計了一個新的移動網(wǎng)絡(luò)匿名漫游認(rèn)證協(xié)議。所提協(xié)議可抵抗各種類型的安全攻擊,可實現(xiàn)用戶匿名、用戶友好性、本地口令驗證等移動漫游認(rèn)證協(xié)議所需的各種特性,并且所提協(xié)議在具備上述優(yōu)勢的同時并沒有比已有的相關(guān)協(xié)議消耗更多的通信代價與計算代價。 (2)基于EAP-AKA設(shè)計了一個新的3GPP LTE-WLAN異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入認(rèn)證協(xié)議,EEAP-AKA。EEAP-AKA在保持了與傳統(tǒng)EAP-AKA相同安全級別的情況下,使得參與認(rèn)證過程的網(wǎng)絡(luò)單元盡可能減少,從而可有效減少認(rèn)證消息在不同網(wǎng)絡(luò)單元間的交互次數(shù),并最大限度的避免認(rèn)證消息在MU與HSS, HAAA之間的遠(yuǎn)距離傳輸,大幅度的降低了認(rèn)證過程導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)時延。 (3)利用雙線性對與自證明公鑰技術(shù)設(shè)計了一個適用于移動終端的多服務(wù)器環(huán)境用戶認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議。所提協(xié)議不僅可以抵抗假冒攻擊、重放攻擊、內(nèi)部攻擊等各種類型的安全攻擊,并且可實現(xiàn)用戶匿名、本地口令驗證、前向安全等若干功能。同時,所提協(xié)議在擁有良好安全性與功能的同時,還具有較好的計算效率。 (4)提出了一種基于半自治計算的移動網(wǎng)絡(luò)病毒安全補(bǔ)丁分發(fā)方案,該方案可在具有大規(guī)模、分布式、動態(tài)演化且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)未知等特性的移動網(wǎng)絡(luò)中以快速且較低的通信代價將安全補(bǔ)丁分發(fā)給盡可能多的移動終端,同時優(yōu)先對病毒傳播起重要作用的移動終端進(jìn)行補(bǔ)丁分發(fā)且補(bǔ)丁分發(fā)數(shù)量與過程可管可控。本研究可實現(xiàn)在不造成網(wǎng)絡(luò)擁塞與網(wǎng)絡(luò)資源浪費的情況下對移動病毒進(jìn)行有效查殺,同時抑制病毒在移動終端之間的傳播,對殺毒軟件廠商進(jìn)行移動終端病毒特征庫的更新具有一定指導(dǎo)意義。 (5)建立了通過多途徑同時進(jìn)行傳播的移動病毒在多層網(wǎng)絡(luò)上的傳播模型并進(jìn)行了相關(guān)傳播動力學(xué)分析。提出了多途徑傳播病毒的概念,建立了多途徑傳播病毒的傳播模型與多層網(wǎng)絡(luò)模型；利用滲流理論,給出了多層網(wǎng)絡(luò)傳播臨界值及多途徑傳播病毒傳播規(guī)模的準(zhǔn)確理論計算方法；提出了兩種反應(yīng)多層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性的評價指標(biāo),度度相關(guān)性指標(biāo)與鄰居節(jié)點相似度指標(biāo),發(fā)現(xiàn)了兩者對多途徑傳播病毒傳播動力學(xué)的影響規(guī)律。本研究可實現(xiàn)對多層網(wǎng)絡(luò)上多途徑傳播移動病毒爆發(fā)與否以及爆發(fā)后傳播規(guī)模進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測與評估,同時對設(shè)計和部署針對移動病毒的防控策略具有指導(dǎo)意義。 (6)利用一種新的數(shù)學(xué)工具---半張量積,將非線性反饋移位寄存器(NLFSR)的狀態(tài)方程轉(zhuǎn)化成一個與之等價的線性代數(shù)方程,在此基礎(chǔ)上解決了NLFSR研究中的幾個難題。首先,給出了可直接計算NLFSR輸出序列中固定點及不同長度周期序列數(shù)量的算法,從而解決了NLFSR分析這一開放性問題；其次,通過設(shè)計NLFSR的線性代數(shù)方程中的轉(zhuǎn)移矩陣構(gòu)造出了全部22n-(1-n)/22n-1個最短的n級反饋移位寄存器(FSR)及至少22n-(l-n)-1/22n-l-1刊個最短的n級NLFSR用于輸出一個給定長度為ι的非周期/周期序列。最后,通過提出的NLFSR狀態(tài)圈融合算法,構(gòu)造出了可輸出最大周期序列的n級NLFSR。本研究不僅解決了NLFSR分析這一開放性問題,也為NLFSR的綜合與可輸出最大周期序列的NLFSR的構(gòu)造提供了有效的數(shù)學(xué)工具及一般化的研究方法,同時該研究成果對設(shè)計移動網(wǎng)絡(luò)常用的序列密碼算法具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：移動網(wǎng)絡(luò) 認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議 病毒補(bǔ)丁分發(fā) 多層網(wǎng)絡(luò) 多途徑傳播
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5;TN915.08
【目錄】：

• 摘要4-8
• ABSTRACT8-16
• 第一章 緒論16-29
• 1.1 研究背景16-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-26
• 1.2.1 移動網(wǎng)絡(luò)安全17-20
• 1.2.2 認(rèn)證與密鑰協(xié)商協(xié)議20-24
• 1.2.3 移動網(wǎng)絡(luò)病毒傳播建模與防控策略24-25
• 1.2.4 非線性反饋移位寄存器25-26
• 1.3 本文的主要研究工作26-27
• 1.4 章節(jié)安排27-29
• 第二章 移動網(wǎng)絡(luò)匿名漫游認(rèn)證協(xié)議29-49
• 2.1 前言29-30
• 2.2 基礎(chǔ)知識30-34
• 2.2.1 橢圓曲線公鑰密碼30-32
• 2.2.2 BAN邏輯32-34
• 2.3 基于ECC的移動網(wǎng)絡(luò)匿名漫游認(rèn)證協(xié)議34-40
• 2.4 協(xié)議分析40-48
• 2.4.1 協(xié)議的安全性分析40-43
• 2.4.2 基于BAN邏輯的協(xié)議證明43-47
• 2.4.3 協(xié)議的功能與性能分析47-48
• 2.5 本章小結(jié)48-49
• 第三章 3GPP LTE-WLAN異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議49-66
• 3.1 前言49-50
• 3.2 基礎(chǔ)知識50-54
• 3.2.1 3GPP LTE-WLAN異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)50-51
• 3.2.2 EAP-AKA認(rèn)證協(xié)議51-53
• 3.2.3 EAP-AKA fast re-authentication認(rèn)證協(xié)議53-54
• 3.3 3GPPLTE-WLAN異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證協(xié)議Enhanced EAP-AKA54-62
• 3.3.1 full EEAP-AKA認(rèn)證機(jī)制55-59
• 3.3.2 EEAP-AKA intra-AP re-authentication重認(rèn)證機(jī)制59-60
• 3.3.3 EEAP-AKA intra-WAAA re-authentication重認(rèn)證機(jī)制60-62
• 3.3.4 EEAP-AKA intra-HAAA re-authentication重認(rèn)證機(jī)制62
• 3.4 協(xié)議分析62-65
• 3.4.1 安全性分析62-63
• 3.4.2 認(rèn)證時延分析63-65
• 3.5 本章小結(jié)65-66
• 第四章 針對移動終端的多服務(wù)器環(huán)境認(rèn)證協(xié)議66-79
• 4.1 前言66-67
• 4.2 基礎(chǔ)知識67-68
• 4.2.1 雙線性映射67
• 4.2.2 基于橢圓曲線的自證明公鑰67-68
• 4.3 針對移動終端的多服務(wù)器環(huán)境認(rèn)證協(xié)議68-74
• 4.4 協(xié)議分析74-78
• 4.4.1 協(xié)議的安全性分析74-76
• 4.4.2 協(xié)議的功能與性能分析76-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 移動網(wǎng)絡(luò)病毒安全補(bǔ)丁分發(fā)方案設(shè)計79-92
• 5.1 引言79-81
• 5.2 基于SAOC的移動網(wǎng)絡(luò)安全補(bǔ)丁分發(fā)方案81-85
• 5.2.1 基于SAOC的移動網(wǎng)絡(luò)病毒安全補(bǔ)丁分發(fā)方案描述81-83
• 5.2.2 具體示例83-85
• 5.3 仿真實驗與性能分析85-90
• 5.3.1 靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)85-89
• 5.3.2 動態(tài)網(wǎng)絡(luò)89-90
• 5.4 本章小結(jié)90-92
• 第六章 移動病毒多途徑傳播建模與分析92-107
• 6.1 前言92-93
• 6.2 病毒傳播模型與網(wǎng)絡(luò)模型93-96
• 6.2.1 兩途徑傳播病毒的SIR傳播模型94
• 6.2.2 兩層網(wǎng)絡(luò)模型94-95
• 6.2.3 鄰居節(jié)點平均相似度與度度相關(guān)性95-96
• 6.3 傳播臨界值與傳播規(guī)模96-100
• 6.3.1 雙層網(wǎng)絡(luò)的傳播臨界值96-99
• 6.3.2 兩途徑傳播病毒的傳播規(guī)模99-100
• 6.4 仿真實驗100-106
• 6.4.1 傳播臨界值與傳播規(guī)模仿真分析100-103
• 6.4.2 ASN與DDC對兩層網(wǎng)絡(luò)傳播動力學(xué)影響分析103-106
• 6.5 本章小結(jié)106-107
• 第七章 基于半張量積的非線性反饋移位寄存器研究107-126
• 7.1 前言107-108
• 7.2 相關(guān)基礎(chǔ)知識108-114
• 7.2.1 非線性反饋移位寄存器108-109
• 7.2.2 布爾網(wǎng)絡(luò)與半張量積109-114
• 7.3 NLFSR分析114-117
• 7.4 NLFSR綜合117-122
• 7.4.1 構(gòu)造可輸出給定非周期bit序列的最短nNLFSR117-121
• 7.4.2 構(gòu)造可輸出給定周期bit序列的最短nNLFSR121-122
• 7.5 可輸出最大周期序列的NLFSR構(gòu)造122-125
• 7.6 本章小結(jié)125-126
• 第八章 總結(jié)與展望126-129
• 8.1 論文研究工作總結(jié)126-127
• 8.2 研究工作展望127-129
• 參考文獻(xiàn)129-141
• 致謝141-142
• 攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果目錄142-143

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;美國專家提出加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全的10條建議[J];w攣胖蕓，

本文編號：640631