21、一种无需 NAXOS 技巧的 eCK 安全认证密钥交换协议

一种无需 NAXOS 技巧的 eCK 安全认证密钥交换协议

在当今数字化时代，信息安全至关重要，尤其是在密钥交换过程中，确保安全性是核心需求。本文将介绍一种新的 eCK 安全认证密钥交换（AKE）协议，它无需依赖传统的 NAXOS 技巧，即使在面对侧信道攻击等现实威胁时，仍能保持 eCK 安全性。

1. eCK 安全与 NAXOS 技巧

许多现有的 eCK 安全 AKE 协议依赖于 NAXOS 技巧。例如，CMQV 协议是 NAXOS 技巧和 HMQV 的结合版本，HMQV 在 CK’安全模型中是安全的，但未被证明是 eCK 安全的，而 CMQV 在随机预言机模型下，基于 GDH 假设和 NAXOS 技巧是 eCK 安全的。

NAXOS 技巧的核心是隐藏临时公钥的指数。在典型的密钥交换协议中，临时公钥 $X$ 由 $X := g^x$ 计算得出，其中 $x$ 是临时私钥。若攻击者获取临时私钥，就能直接得到 $X$ 的指数。而 NAXOS 技巧通过 $X := g^{\tilde{x}}$ 计算临时公钥，其中 $\tilde{x}$ 是临时私钥 $x$ 和静态私钥 $a$ 的哈希值，即 $\tilde{x} := H(x, a)$。这样，即使攻击者获取临时私钥，也无法直接得到 $X$ 的指数。

然而，在现实环境中，NAXOS 技巧存在局限性。侧信道攻击或功耗分析可能会泄露临时公钥的指数，从而使基于 NAXOS 技巧的 eCK 安全协议变得脆弱。

2. 预备知识

在深入了解新协议之前，我们需要掌握一些必要的预备知识。

2.1 符号说明

• 当 $A$ 是概率机器或算法