论文学习笔记 PrivateDrop: Practical Privacy-Preserving Authentication for Apple AirDrop

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背景

 Apple AirDrop隔空投送的双向认证过程中存在隐私问题，即敌手会获得发送方或者接收方的联系人识别号(Contact Identifiers)，例如手机号或者电子邮件地址。这篇论文的主要贡献是发现了这些隐私危害并对AirDrop进行了改进，通过隐私集合求交(Private Set Intersection)设计了一种隐私保护的认证协议PrivateDrop，最终实现了协议原型系统，在保留用户体验的同时实现了安全目标。

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一、AirDrop协议

 首先放上整个协议的流程，其中发送者S试图向接收者R发送一个文件需要经历三个过程，包括发现阶段、认证阶段和数据转移阶段。

1. 发现阶段。
    S使用低功耗蓝牙技术（BLE）将具有自己hash后的识别号（short指hash截断，如使用SHA256来哈希电话号码后取前80位）的advertisement发送给R。
    R定期地执行BLE扫描，一旦接收到该advertisement，检查是否满足下列条件之一: a）everyone 模式；b）与本地通讯录中保存的联系人识别号hash截断相匹配，若满足，则激活AWDL（Apple 无线直连），向S发送AWDL同步请求，后续S和R的所有通信都采用AWDL。
    S和R随后开启AirDrop服务，进入认证阶段。
2. 认证阶段。
    S和R建立具有客户端服务器证书的TLS（安全传输层）连接。
    S向R发送HTTPS POST 发现Discover请求，同时传递S的验证记录VR，VR的格式如下。
   
    其中$UUID$为账户全局唯一标识，$SHA-256(I{D}_i)$为S的第$i$个身份识别号的hash值，${\sigma }_{VR}$是Apple颁发的证书，以及$Sig$