LTE-A网络中基于动态组的有效的身份认证和密钥协商方案

摘要：

机器类通信(MTC)作为未来移动通信中的通信方法之一,在物联网(IoT)中是一种重要的移动通信方法.当大量MTC设备同时想要访问网络时,每个MTC设备需要执行独立的身份认证,而这会导致网络拥塞.为了解决MTC设备在认证时的网络拥塞问题并提高其密钥协商的安全性,在LTE-A网络中提出了一种基于动态组的有效身份认证和密钥协商方案.该方案基于对称二次多项式,可以同时认证大量的MTC设备,并使这些设备分别与网络建立独立的会话密钥.该方案支持多次组认证,并且提供访问策略的更新.带宽分析表明,相较于基于线性多项式的方案,所提方案传输时的带宽消耗得到了优化:在家庭网络(HN)中的MTC设备与服务网络(SN)之间每次组认证传输带宽减少了132 bit,在HN内MTC设备之间的认证传输带宽减少了18.2％.安全性分析和实验结果表明,该方案在实际的身份认证和会话密钥建立中是安全的,能够有效避免网络中的信令拥塞.

关键词：访问控制、身份认证、密钥协商、机器类通信、LTE-A网络、对称二元多项式

所属期刊栏目：41

分类号：TP393.08(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61872192

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1715-1722