12、多特权组通信中的组密钥重协商

多特权组通信中的组密钥重协商

在多特权组通信中，密钥管理至关重要，它直接关系到通信的安全性和效率。本文将探讨几种现有的密钥管理方案以及一种新提出的方案，并对它们进行详细分析。

1. 可扩展性要求

在多特权组通信中，当新的服务组（SG）加入组通信或组内的 SG 分解时，不应该导致密钥管理结构的重建。也就是说，密钥管理方案应支持动态的服务组形成和分解。

2. 现有密钥管理方案

2.1 多组密钥管理方案（MGKMS）

为了消除不同数据组（DG）之间成员重叠导致的冗余，提出了多组密钥管理方案（MGKMS）。
- 密钥图构建 ：
1. 密钥分发中心（KDC）为每个 SG 构建一个 SG 子树，SGi 子树的根是 SG 密钥 $S_iK$，叶子节点是 SG Si 中的用户。
2. KDC 为每个 DG 构建一个 DG 子树，DGm 子树的根是 DG 密钥 $D_mK$，叶子节点是用户可以访问资源 rm 的 SG 密钥。
3. KDC 通过连接 DG 子树的叶子节点和 SG 子树的根节点生成密钥图。
- 密钥重协商算法 ：当用户从 Si 切换到 Sj 时，
1. KDC 通过单向函数更新 $j_i\varphi\cap\varphi$ 中的密钥，并增加这些密钥的修订号。当用户发现所持密钥的修订号增加时，使用相同的单向函数计算新密钥。
2. KDC 更新 $j_i\varphi\cap\varphi$ 中的密钥，增加它们的版本号，并将用其子密钥加密的新密钥发送给用户。
- 总结