一种基于RSA的抗多重攻击安全网络编码方案

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0052845

计算机工程 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (11): 166-171. doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0052845

一种基于RSA的抗多重攻击安全网络编码方案

王练, 张昭, 张贺, 张勋杨

重庆邮电大学计算机科学与技术学院, 重庆 400065

收稿日期:2018-10-11 修回日期:2018-12-29 发布日期:2019-01-15
作者简介:王练(1978-),女,副教授、博士,主研方向为无线网络编码、无线网络安全;张昭、张贺、张勋杨,硕士研究生。
基金资助:
重庆市教委科学技术研究项目（KJ1704103）。

A RSA-based Secure Network Coding Scheme Against Multiple Attacks

WANG Lian, ZHANG Zhao, ZHANG He, ZHANG Xunyang

College of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China

Received:2018-10-11 Revised:2018-12-29 Published:2019-01-15

摘要/Abstract

摘要： 为解决无线网络易遭受污染攻击和窃听攻击以及攻击方式多样化等安全问题，在无线网络中引入代标识符和时间戳2个参数并结合RSA签名方案，提出一种抗多重攻击的安全网络编码方案。利用同态性质对组合消息生成有效签名，以降低系统的带宽消耗。将该方案与抗代间污染攻击的网络编码同态签名方案进行对比分析，结果表明，两者的开销比接近1，但所提方案能同时抵御代内污染攻击、代间污染攻击以及重放攻击。

关键词: 安全网络编码, 污染攻击, 代标识符, 时间戳, 签名

Abstract: The wireless networks suffer from many security issues,such as pollution attacks,eavesdropping attacks and other diverse modes of attacks.To solve this problem,we introduce two parameters-generation identifier and time stamp into the wireless networks,and propose a RSA-based secure network coding scheme against multiple attacks.The scheme uses homomorphism to generate valid signatures for combined messages,so as to reduce the bandwidth consumption of the system.We compare this scheme with the network coding homomorphic signature scheme against inter-generation pollution attacks,and the results show that the cost ratio of the two schemes is close to 1,but the proposed scheme can resist intra-generation pollution attacks,inter-generation attacks and replay attacks at the same time.

Key words: secure network coding, pollution attacks, generation identifier, timestamp, signature

中图分类号:

TP391

王练, 张昭, 张贺, 张勋杨. 一种基于RSA的抗多重攻击安全网络编码方案[J]. 计算机工程, 2019, 45(11): 166-171.

WANG Lian, ZHANG Zhao, ZHANG He, ZHANG Xunyang. A RSA-based Secure Network Coding Scheme Against Multiple Attacks[J]. Computer Engineering, 2019, 45(11): 166-171.

http://www.ecice06.com/CN/Y2019/V45/I11/166

图/表 2

参考文献

[1] AHLSWEDE R,CAI Ning,LI S Y R,et al.Network information flow[J].IEEE Transactions on Information Theory,2000,46(4):1204-1216.
[2] NGUYEN D,TRAN T,NGUYEN T,et al.Wireless broadcast using network coding[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2009,58(2):914-925.
[3] 严子恒.最小割最大流算法的研究与应用[D].南京:南京邮电大学,2016.
[4] LI S Y R,YEUNG R W,CAI Ning.Linear network coding[J].IEEE Transactions on Information Theory,2003,49(2):371-381.
[5] FRAGOULI C,BOUDEC J Y L,WIDMER J.Network coding:an instant primer[J].ACM SIGCOMM Computer Communication Review,2006,36(1):63-68.
[6] AGRAWAL S,BONEH D,BOYEN X,et al.Preventing pollution attacks in multi-source network coding[C]//Proceedings of International Workshop on Public Key Cryptography.Berlin,Germany:Springer,2010:1-18.
[7] LIU Jun,YANG Jingyu,CHENG Zijing,et al.Anti-eavesdropping network coding algorithm based on T-N threshold[J].Chinese Journal of Electronics,2017,26(2):372-376.
[8] KROHN M N,FREEDMAN M J,MAZIERES D.On-the-fly verification of rateless erasure codes for efficient content distribution[C]//Proceedings of 2004 IEEE Symposium on Security and Privacy.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2004:226-240.
[9] HO T,LEONG B,KOETTER R,et al.Byzantine modifi-cation detection in multicast networks using randomized network coding[C]//Proceedings of 2004 International Symposium on Information Theory.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2005:144-150.
[10] GKANTSIDIS C,RODRIGUEZ P R.Cooperative security for network coding file distribution[C]//Proceedings of 2006 IEEE International Conference on Computer Communications.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2006:1-13.
[11] CHARLES D,JAIN K,LAUTER K.Signatures for network coding[C]//Proceedings of 2006 Conference on Information Sciences and Systems.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2006:857-863.
[12] YU Zhen,WEI Yawen,RAMKUMAR B,et al.An efficient signature-based scheme for securing network coding against pollution attacks[C]//Proceedings of 2008 Conference on Computer Communications.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2008:1409-1417.
[13] 李世浩,梅中辉.抗代间污染攻击的网络编码同态签名方案[J].计算机技术与发展,2016,26(10):73-76.
[14] WU Xiaohu,XU Yinlong,YUEN C,et al.A tag encoding scheme against pollution attack to linear network coding[J].IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems,2014,25(1):33-42.
[15] 刘光军.基于同态MAC的网络编码抗代间污染安全方案[J].科学技术与工程,2017,17(19):167-171.
[16] 裴恒利,尚涛,刘建伟.融合时间戳和同态签名的安全网络编码方法[J].通信学报,2013,34(4):28-35.
[17] LEE S H,GERLA M,KRAWCZYK H,et al.Performance evaluation of secure network coding using homomorphic signature[C]//Proceedings of International Symposium on Network Coding.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2011:1-6.
[18] YAN Wenjie,YANG Mingxi,LI Layuan,et al.Short signature scheme for multi-source network coding[J].Computer Communications,2012,35(3):344-351.
[19] GAMAL A E.Noisy network coding[J].IEEE Transac-tions on Information Theory,2011,57(5):3132-3152.

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[1]	陈倩倩, 秦宝东. 基于SM9的两方协同盲签名方案[J]. 计算机工程, 2023, 49(6): 144-153,161.
[2]	饶金涛, 崔喆. 基于SM9盲签名与环签名的安全电子选举协议[J]. 计算机工程, 2023, 49(6): 13-23,33.
[3]	杜明, 郝燕, 周军锋, 谭玉婷. 一种高效的周期团挖掘方法[J]. 计算机工程, 2023, 49(4): 68-76.
[4]	李莉, 杜慧娜, 李涛. 基于群签名与属性加密的区块链可监管隐私保护方案[J]. 计算机工程, 2022, 48(6): 132-138.
[5]	杜田, 李欣, 赖成喆, 郑东. 面向无人驾驶地图更新的安全信任管理方案[J]. 计算机工程, 2022, 48(6): 154-166.
[6]	徐鑫, 温蜜. 基于数据库驱动认知无线电网络的位置隐私保护方案[J]. 计算机工程, 2022, 48(2): 164-172.
[7]	王元庆, 刘百祥. 一种去中心化的隐私保护匿名问卷方案[J]. 计算机工程, 2021, 47(6): 123-131.
[8]	张晓均, 张经伟, 黄超, 唐伟. 可验证的云存储医疗加密数据统计分析方案[J]. 计算机工程, 2021, 47(6): 32-37,43.
[9]	叶青, 赵楠楠, 赵宗渠, 秦攀科, 闫玺玺, 汤永利. 格上高效的完全动态群签名方案[J]. 计算机工程, 2021, 47(2): 160-167,175.
[10]	刘期烈, 陈澄. 基于区块链的V2G匿名身份认证方案[J]. 计算机工程, 2021, 47(11): 22-28.
[11]	张玉磊, 宋婷婷, 张永洁, 王彩芬. 基于无证书密码体制的失败-停止环签名方案[J]. 计算机工程, 2020, 46(8): 106-111.
[12]	赵宗渠, 黄鹂娟, 范涛, 马少提. 格上基于KEM的认证密钥交换协议[J]. 计算机工程, 2020, 46(7): 122-128.
[13]	牛淑芬, 李文婷, 王彩芬. 无双线性对的部分盲代理重签名方案[J]. 计算机工程, 2020, 46(5): 187-192.
[14]	杨小东, 裴喜祯, 安发英, 李婷, 王彩芬. 基于身份聚合签名的车载自组网消息认证方案[J]. 计算机工程, 2020, 46(2): 170-174,182.
[15]	衡星辰, 董灿, 林克全, 肖禹亭. 基于区块链的分布式电力竞价交易算法[J]. 计算机工程, 2020, 46(2): 35-40,47.

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