ارائه یک پروتکل کارآمد توافق کلید گروهی تصدیقی پویا مبتنی بر شناسه

نویسندگان

1 دانشکده و پژوهشکده فناوری اطلاعات و ارتباطات، دانشگاه جامع امام حسین(ع)

2 مرکز تحقیقات فتح، دانشکده و پژوهشکده فناوری اطلاعات و ارتباطات، دانشگاه جامع امام حسین(ع)

چکیده

چکیده:
پروتکل‌های تبادل کلید گروهی، نقش اساسی در برنامه‌های کاربردی گروهی از جمله سامانه‌های مخابراتی، رایانه‌ای و نظامی ایفا می‌کنند. بررسی این پروتکل‌ها با توجه به گستره وسیع استفاده، در ایجاد امنیت در ارتباطات بین‌المللی، تجاری و نظامی می‌تواند نقشی تعیین‌کننده در تأمین امنیت فضای ارتباطی کشور ایفا کند. اکثر پروتکل‌های تبادل کلید گروهی موجود، با تمرکز بر بسط پروتکل تبادل کلید دو عضوی مشهور دیفی- هلمن، سعی بر ایجاد پروتکل‌های تبادل کلید چند عضوی یا گروهی نموده‌اند. امنیت پروتکل‌های موجود مبتنی بر این فرض است که سختی حل مسئله دیفی- هلمن گروهی می‌تواند به سختی حل مسئله دیفی- هلمن دو عضوی کاهش یابد. برخلاف این فرض، تبادل کلید گروهی یک توسیع ساده از پروتکل‌های تبادل کلید دو عضوی نمی‌باشد. در حقیقت تفاوت‌ها و چالش‌های بسیاری برای طراحی و پیاده‌سازی پروتکل‌های تبادل کلید گروهی وجود دارند که باید بررسی شوند. این تفاوت ناشی از تفاوت در ماهیت ارتباطات نقطه به نقطه و ارتباطات گروهی است. در ارتباطات گروهی تنهابه دست آوردن یک کلید نشست مشترک مد نظر نمی‌باشد، بلکه توجه به تغییرات گروه نیز دارای ‌اهمیت است. در این مقاله، یک پروتکل توافق کلید گروهی پویا مبتنی بر شناسه با استفاده از زوج‌‌سازی ویل مطرح می‌شود. در پروتکل ارائه شده، از ساختار درختی سه‌تایی کامل استفاده می‌شود و همچنین تغییرات پویای گروه نیز در نظر گرفته شده است. در پایان نشان داده می‌شود که پروتکل ارائه شده ویژگی‌های امنیتی شناخته شده را برآورده می‌کند و نسبت به پروتکل‌های با ساختار مشابه کارآمدتر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficient Authenticated ID-Based Group Key Agreement Protocol

چکیده [English]

Abstract
Group key exchange protocols play main role in group applications such as computer networks, telecommunication and military systems. Given the wide range of usage of group applications, research and design of these protocols can play an important role in securing international exchanges, trade and military issues. Most existing group key exchange protocols establish multi-party or group key exchange protocols based on extending the two party well known Diffie-Hellman key exchanges. The security of these protocols is based on this assumption that difficulty of solving group Diffie-Hellman problem can be reduced to the difficulty of two party Diffie-Hellman problems. In spite of this assumption, Group key exchanges are not simply extension of two party protocols. In fact there are many differences and challenges that must be considered in design and implementation of these protocols. This difference is due to essential difference between peer to peer communication and group communication. In group communication in addition to considering the main goal e.g. obtaining group session key, consideration of group member changing is important too. In this paper, a Dynamic ID-based Group Key Agreement protocol based on Weil pairing is proposed. This complete ternary tree structure is used and dynamic changes in group are considered too. Finally we show that the proposed protocol is more efficient than other protocols with similar structure and also satisfies all known security requirements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Group Key Agreement
  • ID-Based Authentication
  • Bilinear Pairing
  • Tree Structure