26、高效认证技术：移动与普适计算及认证密钥交换的创新方案

高效认证技术：移动与普适计算及认证密钥交换的创新方案

在当今数字化时代，信息的安全传输至关重要。本文将介绍两种高效的认证技术，一种用于移动和普适计算中的短加密消息认证，另一种是针对认证密钥交换（AKE）协议的安全增强与模块化处理。

移动与普适计算中的高效消息认证

在移动和普适计算环境中，消息认证是保障信息安全的关键环节。下面我们将详细介绍一种新的消息认证技术。
- 方案的强不可伪造性 ：在选择消息攻击（SUF - CMA）下，若对手无法破解加密算法，该方案具有强不可伪造性。假设对手记录了一个有效的消息 - 标签对$(m, τ)$，当试图用不同的标签$τ’$对同一消息$m$进行认证时，意味着随机数$k$必须不同。若对手能修改密文并预测随机数$k$的变化，设$k$变为$k + δ$（$δ$为对手选择的非零元素，属于$Z_p^ $），则$τ’ ≡(m + k + δ)ks ≡τ + δks (mod p)$。由于$ks$保持秘密，且$δks$在$Z_p^ $上均匀分布，所以用不同标签对同一消息进行认证的概率为$1/(p - 1)$。
- 任意长度消息的认证 ：之前的方法适用于长度小于预定义最大值的消息，认证标签计算为$τ ≡(m + k)ks (mod p)$。对于任意长度的消息，选择一个安全参数$N$，并给授权方一个$N$位长的密钥$ks$。发送方为每个要认证的消息选择一个不等于$ks$的$N$位素数$p$，并生成一个新鲜的随机数$k ∈Z_p$，使得$k + m ̸≡0 (mod p)$。明文是消息$m$、随机数$k$和素数$p$的拼接，即$c = E(m||k||p)$。发送方通过$