10、无配对的基于身份的密钥交换协议

无配对的基于身份的密钥交换协议

在当今的信息安全领域，密钥交换协议是保障通信安全的关键技术之一。本文将详细介绍几种基于身份的密钥交换（IB - KA）协议，并对它们进行比较分析，同时还会对相关协议进行安全分析。

与其他IB - KA协议的比较

为了评估不同协议的性能，我们选择了安全参数为128，并考虑了SCK - 2、BCNP1和BCNP2协议使用Type 3配对的实现，而我们的协议则在具有相同安全参数的椭圆曲线群G中实现。在这种场景下，G和G1的元素需要256位表示，G2元素需要512位，GT元素需要3072位。

我们使用Chen等人给出的Type 3配对的操作成本来估计所有协议的计算成本，带宽成本则表示为各方为完成协议会话而发送的数据位数。具体比较结果如下表所示：
| 协议 | 弱FS | KCI抗性 | 标准模型 | 每方带宽成本 | 效率 |
| — | — | — | — | — | — |
| BCNP1 | ✗ | ✓ | ✓ | 768 | 56 |
| BCNP2 | ✓ | ✓ | ✓ | 1024 | 59 |
| SCK - 2 | ✓ | ✓ | ✗ | 256 | 43 |
| IB - KA | ✓ | ✓ | ✗ | 512 | 6 |

从表中可以看出，我们的协议具有合理的带宽要求，并且在其他基于身份的KA协议中实现了最佳的计算效率。

与PKI - 基协议的比较

我们还将我们的协议与MQV及其可证明安全的版本HMQV进行了比较。在比较时，需要考虑发送和验证证书的额外成本。

我们以底层组中计算会话密钥所需的指