基于二次剩余的低功耗蓝牙用户认证方案.pdfVIP

第34卷第4期 计 算 机 应 用 研 究 Vo1．34No．4 2017年 4月 ApplicationResearchofComputers Apr．2017 基于二次剩余的低功耗蓝牙用户认证方案 黄一才，黄艺波，郁 滨 (信息工程大学 密码工程学院，郑州450001) 摘 要：针对低功耗蓝牙协议栈安全机制中缺乏用户身份合法性认证的问题，首先分析并指出了已有蓝牙用户 认证协议无法抵抗假冒和窃听攻击，且无法适用于低功耗蓝 牙协议；其次结合低功耗蓝牙协议设计 了用户认证 模型，构建了基于二次剩余的低功耗蓝牙用户认证方案。通过中国剩余定理求解二次剩余，完成用户身份双向 认证，同时满足用户匿名要求。安全性分析表明方案可以有效地抵御用户 口令泄露、从设备丢失、假 冒及用户隐 私窃取等攻击方式。理论分析及实验结果表明方案具有较高的计算效率和较小的存储开销，适用于资源受限的 低功耗蓝牙应用场景。 关键词 ：低功耗蓝牙；用户认证 ；可穿戴设备；二次剩余 中图分类号 ：TN915．08 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3695(2017)04．1151．04 doi：10．3969／j．issn．1001．3695．2017．04．044 BLE userauthenticationschemebasedonquadraticresidues HuangYicai，HuangYibo，YuBin (CollegeofCryptographyEngineering，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450001，China) Abstract：Sincethesecuritymechanism ofbluetoothlowenergyprotocoldoesnotverifythelegitimacyofuseridentity，firstly， thispaperanalysedandpointedoutthattheexistingbluetoothuserauthenticationprotocolcouldnotresistcounterfeitingand eavesdroppingattacks，andalsocouldnotbeappliedtoBLEprotoco1．Secondly，combiningwiththeBLEprotocolhierarchy，it designedBLEuserauthenticationmode1．thenestablishedBLE userauthenticationschemebasedonquadraticresidue，which usedtheChineseremaindertheorem tosolvequadraticresidue。realizinguserauthenticationmutual authenticationanduseran— onymity．Securityanalysisshowsthattheschemecanbeeffectiveagainstthethreatsofuserpasswordleakage．1ossoftheslave device．impersonationattackanduserprivacyattack．Theoretical analysisandtheexperimentresultsshowthatithashigheref- ficiencyandsmallerstoragerequirements．Thus．theschemeissuitableforBLEdevices． Keywords：bluetoothlowenergy(BLE)；userauthentication；wearabledevices；quadraticresidues