6、基于身份的密钥协商协议详解

基于身份的密钥协商协议详解

1. 引言

在当今的网络通信中，密钥协商是保障信息安全的关键环节。基于身份的密钥协商协议为用户提供了一种便捷且安全的方式来建立共享密钥。与传统的公钥基础设施（PKI）方案相比，我们提出的方案在性能和安全性上具有显著优势。传统的PKI方案涉及更多的指数运算，且无法实现紧密归约，而我们的方案在这两方面都表现出色。

2. 基于身份的密钥协商协议定义

在基于身份的密钥协商协议中，每个实体由唯一的身份标识（ID）定义。一个名为PKG（私钥生成器）的实体维护主公共密钥和主秘密密钥，并为每个用户生成私钥。该协议主要包括以下三个步骤：
- 设置（Setup） ：PKG选择公共参数和主秘密密钥。公共参数对所有用户公开，而主秘密密钥只有PKG知道。
- 密钥生成（Key Generation） ：用户将其身份ID提交给PKG，PKG为该用户构建私钥。
- 密钥协商（Key Agreement） ：为了在两个用户A和B之间建立共享秘密密钥，他们通过交换组件进行会话，最终建立共享秘密密钥。任何一方都可以发起协议。

3. 安全模型定义

我们的协议安全分析基于Canetti - Krawczyk（CK）模型，但该模型未涵盖前向保密性、抗反射攻击和密钥泄露伪装攻击等特性，我们的协议提供了这些额外的安全特性。下面介绍一些相关术语和安全模型的正式定义。
- 会话（Session） ：协议的一次实例称为一个会话。发起会话的用户或实体称为所有者（Owne