匿名认证协议的设计理论与分析方法研究

Anonymous authentication protocol serves as the groundwork of network security, and the research on the design and analysis of anonymous authentication protocol will have special significance for privacy protection. The research of this project is as follows: The formal security model on anonymous authentication protocol will be established and the anonymous authentication protocols proven secure within the universally composable framework will be designed; The design and analysis theory of light-weight and flexible anonymous authentication protocols will be studied thoroughly, especially for group anonymous protocols with revocation;The fast and efficient anonymous protocols providing batch authentication will be studied for the need of big data; The cross-realm anonymous authentication protocol will be proposed for the privacy protection of network integration; The practical anonymous authentication protocol will be proposed from the perspective of standardization; The general construction of anonymous authentication protocol will be studied. In short,this project will focus on some important fundamental research, strive to aquire some original fruits,and provide theoretical and technical supports for Chinese network architecture.

匿名认证协议是构建安全网络的核心基础，其设计分析方法的创新与深化研究可为隐私保护提供重要的理论依据。项目主要研究内容包括：针对实际应用需求，建立合理的安全模型，研究可组合安全框架下各种具体匿名认证协议的构造方法；针对网络资源严格受限且密钥易泄露等特点，研究具有动态性、高效性和可扩展性的群组匿名认证协议的设计与分析方法，特别是具有灵活撤销机制的匿名认证协议；针对大数据环境下的海量用户、海量数据，研究批量快速匿名认证的设计与分析方法；针对网络融合环境下隐私保护的具体需求，研究跨域匿名认证协议的设计与分析方法；提出实用的可标准化的匿名认证协议；研究传统认证协议添加匿名性质的通用设计方法。通过本项目的实施，力争取得一批具有国际竞争力的原创性成果，为我国安全、高效的信息网络体系的构建提供关键的理论和技术支撑。

安全认证协议是保障网络安全的核心基础，匿名认证协议设计分析方法的创新与深化研究可为隐私保护提供重要的理论依据。本项目主要对安全认证协议及匿名认证协议设计理论与分析方法进行了深入地研究，解决了当前存在的一些关键理论和技术问题。主要研究成果包括：1）建立了基于代数消息认证码的匿名口令认证密钥交换协议的通用设计理论，提出了客户端匿名认证的TLS新模式，并用模块化分析方法系统分析了OAuth协议的安全性；2）提出了多层次、多阶段的安全模型，证明了IETF研制的下一代网络安全标准TLS1.3 满足多重握手安全性，系统研究了TLS协议的密钥重用问题；3）解决了设计具有非转让性代理重加密协议的公开难题，提出了可追踪代理重加密协议的一般性构造方法，设计了同时具有可审计和可追踪性质的代理重加密协议；4）突破了异步网络环境下拜占庭协议的性能瓶颈，提出了设计大规模节点的高效异步拜占庭协议的新方法；5）提出了抵抗基于权益证明共识协议的长距离攻击的新方法，设计了提供快速修改确认的可修改的区块链共识协议。. 本项目发表论文13篇，其中网络安全四大会议论文3篇，期刊IEEE T DEPEND SECURE 2篇，研究成果被IETF在TLS1.3标准中引用以论证其安全性。申请专利2项，起草国家标准1项。获得2019年电子学会自然科学奖一等奖。