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无线Ad Hoc网络是由移动节点组成的多跳、临时性自治网络,具有不依赖于现有的通信设施、配置快速灵活等特点,在军事和民用领域得到越来越广泛的应用。然而,作为一种特殊形式的无线通信网络,在给我们带来极大便利的同时,无线Ad Hoc网络也面临着严峻的安全问题,具体来说,就是在网络可用性、数据机密性、数据完整性、节点真实性以及消息不可否认性等方面显得比传统有线网络更加脆弱。
由于种种安全问题的存在,针对无线Ad Hoc网络安全方案的研究变得越加迫切,逐渐成为近年来无线Ad Hoc领域的研究热点。数字签名是网络安全方案的重要组成部分,能够解决数据完整性、节点真实性以及消息不可否认性等多方面的问题,而门限签名作为数字签名的一种特殊形式,具有的安全性与健壮性使其更加适用于无线Ad Hoc网络环境,因而被许多安全方案所采纳。然而在传统的门限签名方案中,由于参与成员所持有的签名密钥分片始终保持不变,容易受到:Mobile Adversary敌手模型的攻击;另一方面,在传统的(k,n)门限签名方案中,签名门限k和签名服务器总数n在系统运行过程中不能改变,因而在实际应用中不够灵活;最后,传统的门限签名方案在签名过程中需要签名服务器之间的交互,对网络带宽的要求高。
本文在HAN YiLiang等人提出的椭圆曲线可验证门限签名方案的基础上,结合Feldman可验证秘密共享和Desmedt等人的可验证密钥重分派方案,提出-种安全增强的无线Ad Hoc网络可验证门限签名方案。该签名方案通过周期性的密钥重分派增强了系统安全性,有效抵御了Mobile Adversary攻击,同时也使得签名门限k和签名服务器总数n可以灵活地进行调整,与传统的门限签名方案相比,具有很好的前摄安全性和可伸缩性。并且在该签名方案中签名过程无需可信方Dealer的参与,签名服务器之间不需要交互,减轻了网络负载,提高了签名效率。论文基于OpenSSL密码运算库实现了该安全增强的无线Ad Hoc门限签名方案的原型系统,并将其应用到一个即时通信系统S-OLMessenger中,进一步验证了该方案的正确性和有效性。