基于哈希链与同步性机制的 ModbusTCP 安全认证协议.PDFVIP

基于哈希链与同步性机制的Modbus/TCP 安全认证协议 作者 刘飞, 张仁斌, 李钢, 李思娴, 许辅昊 机构 合肥工业大学 计算机与信息学院 发表期刊 《计算机应用研究》 预排期卷 2018 年第35 卷第4 期 访问地址 /article/02-2018-04-045.html 发布日期 2017-03-31 17:02:34 引用格式 刘飞, 张仁斌, 李钢, 李思娴, 许辅昊. 基于哈希链与同步性机制的Modbus/TCP 安全认证协议[J/ OL]. [2017-03-31]. /article/02-2018-04-045.html. 摘要 针对Modbus/TCP 协议的安全缺陷，基于密码学技术提出一种安全的Modbus 协议（Sec_Modbus 协议）：采用对称加密和数字签名技术实现必威体育官网网址性要求及认证，利用同步性原理和哈希函数的单 向性设计基于哈希链的防重放方法，通过随机函数产生索引号动态指定通信密钥，最终在不增加 通信过程的情况下实现安全通信。实验结果表明：Sec_Modbus 协议能够防止攻击者针对指令的 认证类攻击、中间人攻击及重放攻击，与已有方法相比，该方法不仅安全性更高，且具有更好的 时间性能，能更好地满足工业控制系统对安全性及实时性… 关键词 Modbus/TCP 协议, 安全认证, 哈希函数, 同步性机制 中图分类号 TP393 基金项目 35 优先出版 计 算 机 应 用 研 究 第 卷 基于哈希链与同步性机制的Modbus/TCP 安全认证协议 刘 飞，张仁斌，李 钢，李思娴，许辅昊 (合肥工业大学 计算机与信息学院，合肥市 230009) 摘 要：针对Modbus/TCP 协议的安全缺陷，基于密码学技术提出一种安全的Modbus 协议（Sec_Modbus 协议）：采用 对称加密和数字签名技术实现必威体育官网网址性要求及认证，利用同步性原理和哈希函数的单向性设计基于哈希链的防重放方法， 通过随机函数产生索引号动态指定通信密钥，最终在不增加通信过程的情况下实现安全通信。实验结果表明： Sec_Modbus 协议能够防止攻击者针对指令的认证类攻击、中间人攻击及重放攻击，与已有方法相比，该方法不仅安全 性更高，且具有更好的时间性能，能更好地满足工业控制系统对安全性及实时性的要求。 关键词：Modbus/TCP 协议；安全认证；哈希函数；同步性机制 中图分类号：TP393 Security authentication protocol of Modbus/TCP based on hash chain and synchronization mechanism Liu Fei, Zhang Renbin, Li Gang, Li Sixian, Xu Fuhao (School of Computer Information, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China) Abstract: Considering the security defects of Modbus/TCP protocol, this paper proposed a secure protocol called Sec_Modbus based on the tech