[发明专利]一种实现冲突域内保密广播通信的方案在审

专利信息
申请号: 201910418626.7 申请日: 2019-05-20
公开(公告)号: CN110138790A 公开(公告)日: 2019-08-16
发明(设计)人: 张华 申请(专利权)人: 核芯互联科技(青岛)有限公司
主分类号: H04L29/06 分类号: H04L29/06;H04L9/08;H04L9/30;H04W12/00;H04W12/02
代理公司: 北京众泽信达知识产权代理事务所(普通合伙) 11701 代理人: 王晓红
地址: 266101 山东省青岛*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 广播通信 通信主体 冲突域 协商 会话 保密 密钥协商算法 信息安全技术 时间复杂度 多对多 受限制 减小 一对一
【说明书】:

发明公开了一种实现冲突域内保密广播通信的方案,涉及信息安全技术领域,包括至少两个通信主体,并以加入的时间先后顺序依次以STA1、STA2直至STAn命名,其中将会话主持者STA1定义为会话主持者,当两个以上通信主体不同时刻加入时,执行S1至S4的步骤,采用本发明所描述的方案,能够将冲突域内的广播通信时间复杂度从O(n)减小到O(1)。能够将ECDH密钥协商算法从一对一协商扩展为多对多协商,即可以从两两协商扩展为组协商,组的规模(即广播通信组内含有多少个通信主体)不受限制,组的规模可以是6、100、2000等等,组的规模相比传统两两协商范围更广,效率更高。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域,尤其涉及一种实现冲突域内保密广播通信的方案。

背景技术

在冲突域中存在三种形式的通信:单播、组播、广播。在广播通信中,即冲突域内任意一个通信主体STA发出的数据包,这个冲突域内的所有通信主体都能够接收到。比如电视电话会议系统,北京分会场讲话,山东、新疆、海南等省份分会场都能收听收看,反之也一样。再比如WiFi局域网内的广播通信。

只要这个通信不是公开的而是保密的,那么就存在一个广播通信保密性的问题。即在通信时发送者发出的数据包是密文,只有这个广播网内的合法接收者才能够解密数据得到信息,其他非法站点即便通过监听冲突域截获密文数据包也无法解密拿到信息。这种截获是非常容易的,比如WiFi,只要使用混杂模式的无线网卡在某个信道上监听,就能够截获这个信道上的所有数据包。

在传统技术中,如WiFi,采用如下方式实现广播通信的:

(1)首先区分接入点AP和通信主体STA(Station)。AP要设置SSID和PASSWORD。AP发送Beacon帧宣告自己的存在,STA监听到之后会尝试与AP建立连接。如果STA提供的PASSWORD正确,那么AP和STA建立连接,否则不建立连接,这是AP对STA的身份认证。

(2)建立连接时AP和STA之间会协商出一个共享密钥key。

(3)每个STA在接入网络之后都会和AP协商出只属于自己的共享密钥key。最终形成如图1所示的通信结构:

使用key1加密的通信只有STA1和AP能懂,使用key2加密的通信只有STA2和AP能懂,同理皆然。

(4)那么譬如STA1在发送广播时整个通信过程是这样的:

(4-1)STA1将广播信息message发送给AP,过程使用密钥key1保护。

(4-2)AP将广播信息message发送给STA2,过程使用密钥key2保护。

(4-3)AP将广播信息message发送给STA3,过程使用密钥key3保护。

(4-4)AP将广播信息message发送给STA4,过程使用密钥key4保护。

(4-5)AP将广播信息message发送给STA5,过程使用密钥key5保护。

(4-6)AP将广播信息message发送给STA6,过程使用密钥key6保护。

完成以上6个步骤之后就实现了STA1向全网广播消息message的目的。通过上述描述,可以看出使用这个方案在进行广播通信时时间复杂度为O(n),其中n为参与通信的STA的数量,且无法加密通信。

发明内容

本发明为了解决上述的问题,而公开了一种实现冲突域内保密广播通信的方案。

包括至少两个通信主体,并以加入的时间先后顺序依次以STA1、STA2直至STAn命名,其中将会话主持者STA1定义为会话主持者,当两个以上通信主体不同时刻加入时,执行如下步骤:

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