24、多播密钥分发：可扩展、动态且可证明安全的构建

多播密钥分发：可扩展、动态且可证明安全的构建

一、引言

HTML 5 是下一代 Web 应用的新兴技术，各大浏览器厂商纷纷支持。例如，谷歌 Chrome 浏览器开始屏蔽使用 Adobe Flash 技术的网络广告，Mozilla 也鼓励开发者采用 HTML5 而放弃 Flash。

在 HTML5 中，WebRTC 为全网状实时通信拓扑提供了一种简单方法。它通过 DTLS - SRTP 协议保障实时传输协议（RTP）的机密性。然而，要实现全网状加密通信拓扑，WebRTC 客户端在有 n 个客户端的情况下，每个客户端都需要与 n - 1 个用户进行密钥交换，这种方式效率极低。这种网状拓扑下的密钥交换协议通常被称为组密钥交换（GKE）。

为了建立会话密钥，我们考虑采用星型拓扑而非网状拓扑。在星型拓扑中，每个用户与中央认证服务器通信，用户之间不直接通信，这样可以降低客户端的成本，使 WebRTC 客户端的密钥交换部分更加高效。星型（或树型）拓扑下的密钥交换协议通常被称为多播密钥分发（MKD）或组密钥管理。虽然星型拓扑能降低客户端成本，但大部分负担转移到服务器上，使服务器成为集中攻击的目标。因此，当服务器的部分秘密信息因攻击而暴露时，系统仍需保持安全，星型拓扑才更有实用价值。

我们提出了一种新的、可证明安全的两轮动态多播密钥分发（DMKD）协议，该协议基于带有中央认证服务器的星型拓扑。由于采用星型拓扑，每个用户不直接与其他用户通信，而是由中央服务器与用户通信并分发建立会话密钥所需的信息。我们假设服务器是诚实但好奇的，即服务器不能知晓会话密钥的任何信息。

每个用户有静态公共密钥（SPK）和对应的静态秘密密钥（SSK），SPK 通常通过 PKI 等基础设