计算机应用

作者：杜心雨, 王化群

单位：南京邮电大学 计算机学院, 南京 210023

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

基金：国家自然科学基金资助项目（61872192）。

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。

来源：2021年第6期

《计算机应用》期刊编辑部

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