51、媒体流源认证：CIC 方案解析

媒体流源认证：CIC 方案解析

1. 引言

在多播通信中，由于 TCP/IP 基于尽力而为的服务，数据包丢失不可避免。对于 P2P 媒体流，现有的一些解决方案并不适用。在应用层多播系统中，流在不安全的覆盖网络上由众多对等节点交换，需要检测和限制恶意节点，因此对等节点必须仅向其他对等节点转发“优质”数据。在 P2P 拓扑中，接收方的验证延迟和验证概率是影响多播系统可扩展性的关键因素。我们关注三个要求：容错性、接收方较低的平均延迟以及较低的通信开销，并且强调必须验证每个将传输给其他对等节点的数据包的真实性。

2. 相关工作

多播认证是一个活跃的研究领域，研究人员提出了许多方案：
- Gennaro 和 Rohatgi 的方案 ：将流划分为 m 个数据包的块，使用哈希链逐个链接每个数据包，对最后一个数据包的哈希值进行签名。每个接收方必须缓冲所有 m 个数据包和签名数据包，然后检查发送方的签名并使用哈希链验证后续数据包。但该方法在发生任何数据包丢失时，认证链会中断，后续数据包无法认证。
- 高效多链流签名（EMSS） ：是 Gennaro 和 Rohatgi 流签名技术的扩展，基本思想是每个数据包发送多个哈希值以容忍数据包丢失。
- Wong 和 Lam 的方案 ：将流划分为 m 个数据包的块，构建度为 2 的哈希树，仅对树的根进行签名。每个数据包携带其认证所需的信息，任何数据包丢失都不会影响接收方对丢失后到达的数据包进行认证的能力，但该方案通信开销高。
- SAIDA ：使用 Rabin 的信