一种应用于组播通信系统中的源认证方法

摘要

本发明公开了一种应用于组播通信系统中的源认证方法，属于计算机安全技术领域。本发明的技术方案为：对每一个参与组播通信的成员提供一个身份凭证，用来在组播客户和认证中心之间进行双向认证，确定通信各方的传输密钥和客户公私钥；在组播信息传输时，采用基于事件序列的源认证方案对传输的信息进行签名认证，保证组播信息的发送者即为其声明的发送者。本发明的技术方案具有成本低、扩展性好、快速认证、抗丢失性好等特点，能够有效提高组播应用场景下低端接收者的效率。

主权项

1.一种应用于组播通信系统中的源认证方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步：为每一个参与组播通信的成员提供一个身份凭证，在组播通信前，首先对组播通信成员进行身份认证：具体认证步骤如下：(1)、认证中心接收用户向认证中心发送的用户公钥；(2)、认证中心向用户发送认证中心的公钥；(3)、认证中心接收用户向认证中心发送的用户认证请求；(4)、认证中心用认证中心的私钥对用户认证请求解密，并验证用户的签名，提取用户的身份识别号IDa，检查用户是否存在错误记录，如果存在错误记录，则结束此次身份认证，不进行组播通信；如果没有错误记录，则随机地生成一个Xs，并计算出Ys，计算公式为：$Y_s=a^{X_s}\mathrm{mod}\left(p\right)$ 其中，p为已知素数，a为p的原根整数a∈Z*p；然后根据预先保留的Ya计算此次会话的密钥Kas，并生成两个随机数Ns 和Ns’；(5)、认证中心向用户发送认证请求响应消息，其消息序列描述为：$M_2.S\to A:{\{N_a,N_s,A,X_2,{\left\{H\left(m_2\right)\right\}}_{K_s^{-1}}\}}_{K_a};$ 其中S表示认证中心，A表示用户，Ka为用户私钥， Ks-1为认证中心私钥的倒数，M2表示认证请求响应消息，M2.S→A表示认证中心向用户发送的认证请求响应消息，H(m2)表示认证请求响应消息M2的单向杂凑值，m2＝(Na，Ns，A，X2)，$X_2=(Y_s,\{{N^{\prime }}_s,T_s{\}}_{K_{\mathrm{as}}});$Na、Ns和Ns’均为随机值；Ts为认证中心的时间戳；(6)、接收客户向认证中心发送的用户认证响应；(7)、认证中心判断自己生成的随机数Ns和Ns’与接收的用户认证响应中给出的Ns和Ns’是否相同，如果不一致，则结束此次身份认证，不接受用户的请求，并在错误记录中添加该用户的记录；如果一致，通过此次身份认证，认证中心根据用户申请的组播组地址，将组播通信的传输密钥发送给用户；组播用户经过认证获取了组播通信的传输密钥后便可进行组播通信；第二步：在组播信息传输时，采用基于事件序列的源认证方案对传输的信息进行签名认证；具体方法是：将数据包进行分组，只对每个分组的组头包单独进行签名，组内包则通过前后数据包中的HASH值所构成双向HASH链来进行认证。