面向虚拟企业的跨信任域动态认证模型与相关算法研究

虚拟企业是21世纪现代企业快速响应市场需求的一种新型组织模式，它通过开放的互联网络实现伙伴企业间的业务集成和资源共享，因此建立有效的信息安全机制是虚拟企业正常运转的前提和保障。其中的关键基础问题是如何解决信任域异构、嵌套和动态变化下的跨域身份认证，目前该问题尚未得到有效解决。对此，本课题将针对虚拟企业复杂组织结构下跨信任域的动态认证模型与相关算法展开研究，主要内容包括：（1）虚拟企业组织架构的信任域建模。（2）在信任域建模的基础上，研究各信任域异构、混合嵌套和动态变化下的跨域认证模型。（3）面向虚拟企业群组业务的群体签名机制与算法研究。项目成果将形成高水平论文10篇左右，专利1-2件。所取得的成果能够解决复杂组织结构下虚拟企业中访问主体的身份认证和相关群组业务的安全问题，为虚拟企业的正常运作提供快速低成本的密码基础服务。

本项目针对面向虚拟企业的跨信任域动态认证模型和相关算法展开研究，在项目资助期间，对虚拟企业组织架构的分布式信任模型和访问控制模型、面向虚拟企业的动态跨域认证方案、适用于虚拟企业群组业务的复杂签名算法，以及数字签名中安全Hash函数的设计和分析进行了研究，发表和录用了SCI论文4篇、EI论文13篇、申请发明专利3项，其中授权发明专利1项，完成了项目任务书中规定的研究内容，达到了预期目标。. 主要研究成果有：(1)针对虚拟企业由不同的动态松耦合信任域构成且具有组织结构复杂多变的特点，给出了一种利用秘密共享和门限签名等密码学方法实现的虚拟桥认证中心（VBCA）信任模型，能够提供灵活的分布式信任策略并避免实体桥认证中心的创建成本，具有敏捷动态、成本低、认证路径短的优点；(2)在VBCA模型基础上，利用基于椭圆曲线密码体制的无可信中心门限签名算法给出了一种安全高效的虚拟企业跨信任域认证方案，具有签名/密钥长度短、比特安全性高、效率高、易于硬件实现和对各种组织模式普适的特点，在资源受限环境下尤其具有实用价值；(3)针对虚拟企业中不同成员域采用不同密码机制（异构域）的情况，给出了一个基于访问授权票据的跨异构域认证密钥协商协议，利用对称和非对称密码相结合的分层认证方式实现终端用户间的交互认证，具有安全、高效、资源依赖性小的特点；(4)分析并改进了一种基于RSA签名的虚拟企业跨域认证方案，能有效避免环中求逆问题并具有更高的运算效率；(5)提出了一种基于项目团队和任务角色的分层细粒度的高效动态访问控制模型，定义了自动角色指派策略和自动授权策略，实现了虚拟企业工作流系统的动态权限管理；(6)面向虚拟企业特殊群组业务需求，分别提出了：基于关联环签名的无可信第三方电子投票协议；不含双线性对的基于证书前向安全签名和盲签名算法；高效的无证书认证密钥协商协议；基于消息分块的分工式认证加密算法；(7)针对虚拟企业认证中的安全Hash函数，分别给出了安全混沌模型准则及其动力学滤波器准则，设计了基于空间伸缩结构的参数可控混沌Hash函数和基于混沌消息扩展的单向Hash函数，分析了一个基于混沌神经网络的带密钥并行Hash函数的安全缺陷并给出改进方案。. 这些研究成果能够解决复杂组织结构下虚拟企业的正常运作提供了快速低成本的密码基础服务，并在广义动态分布式系统中具有广泛的应用前景。