35、数字移动通信系统的密钥分配协议与安全机制研究

数字移动通信系统的密钥分配协议与安全机制研究

1. 引言
   在数字移动通信系统中，密钥分配是保障通信安全的关键环节。本文提出了一种适用于数字移动通信系统的密钥分配协议，该协议在上行链路采用公钥密码系统，下行链路采用私钥密码系统，旨在解决网络中心的密钥管理问题，并使硬件受限的用户终端能在合理时间内获得共同密钥。同时，文章还探讨了该协议的安全性，并针对可能的主动攻击提出了相应的对策。

2. 以往的密钥分配方案

   • 集中式密钥分配协议 ：该协议假设网络有一个集中的密钥分配设施，将会话密钥分发给请求的终端。会话密钥通过终端的加密密钥进行加密。若采用经典密钥加密方法，中央设施需管理每个用户的私钥；若采用公钥加密方法，管理问题有所减少，但硬件受限的用户终端解密可能耗时过长。
   • 公钥分配协议 ：由Diffie和Hellman发明，可实现系统中两个用户终端之间的直接密钥分配，消除了网络中心的密钥管理问题。然而，该协议需要在有限域中进行计算，为保证安全性，有限域的阶数需非常大，在不使用特殊硬件或高速数字信号处理器（DSP）的情况下，实现该方案不切实际。

3. 提出的密钥分配协议

   • 协议目标
     • 消除网络中心的密钥管理问题。
     • 使硬件受限的用户终端能在合理时间