14、区块链技术与加密货币在卫星网络认证协议中的应用

区块链技术与加密货币在卫星网络认证协议中的应用

1. 认证协议的安全性

1.1 防假冒攻击

在卫星认证的三个阶段，用户对卫星认证请求的首次响应需用其私钥加密。攻击者若想通过认证，必须知晓正确私钥的具体内容，但这几乎无法实现。而且，攻击者在快速访问认证或切换认证阶段，没有能力伪造合法用户的有效签名，也就无法构造认证请求。在卫星端，若有攻击者试图假冒卫星，在没有正确卫星私钥的情况下，无法伪造会话密钥的有效签名。即便重放之前的有效响应，由于有效时间戳检查和无法解密会话密钥，也会在认证过程的后续步骤中失败。因此，该协议能有效抵御假冒攻击。

1.2 防拒绝服务攻击

该协议在认证时，首先检查当前用户身份是否有效，然后用与该身份相关的公钥加密响应信息。若遭遇拒绝服务攻击，由于攻击者没有相应私钥，协议不会继续进行，卫星不会为其分配相关服务资源，攻击者与卫星之间的安全通道也无法建立。所以，此协议能抵抗拒绝服务攻击。

1.3 其他安全性分析

该协议不使用验证表或智能卡，因此不存在被盗用验证表或智能卡的攻击威胁。同时，区块链能确保数据的准确性、完整性、一致性和可追溯性，使认证更高效、更安全。不过，基于身份的加密（IBE）要求完全信任密钥生成中心（KGC），这可能存在潜在安全问题。但考虑到用户需在 KGC 注册信息以获取服务，假设 KGC 是可信的是合理的。

2. 分布式公钥基础设施（DPKI）

2.1 背景与问题

在现有协议中，尽管认证过程不涉及 KGC，但它仍是密钥管理的中心，能计算所有用户的私钥。一旦 KGC 被黑客攻击，整个系统的安全性将受到威胁。虽然有一些