命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡身份隱私保護研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，內(nèi)容流量的飛速增長以及用戶需求的不斷提高，使得當前基于TCP/IP的網(wǎng)絡架構面臨著帶寬消耗、安全性和大規(guī)模內(nèi)容傳輸需求等問題。為了從根本上解決這些問題，互聯(lián)網(wǎng)研究領域的學者們對現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)體系結構進行重新設計并提出了未來互聯(lián)網(wǎng)架構(Future Internet Architecture，F(xiàn)IA)，以代替TCP/IP網(wǎng)絡。在一系列相關的研究課題中，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(Named Data Networking，NDN

2、)是最具競爭力的未來互聯(lián)網(wǎng)架構。
　　雖然NDN網(wǎng)絡在其體系結構中引入了實時緩存的功能和基于內(nèi)容的安全保證機制，有效地提升了網(wǎng)絡的傳輸能力和安全性。然而，在數(shù)據(jù)包的驗證和傳輸過程中仍存在消費者身份隱私、簽名者身份隱私、基于ISP的身份隱私信息泄露以及第三方攻擊等隱私挑戰(zhàn)。
　　本文首先闡述了NDN網(wǎng)絡身份隱私保護研究的背景及意義，指出了NDN網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀和目前存在的一些不足，并介紹了本文將要使用到的一些相關理論和基礎知識。

3、
　　其次，詳細介紹了NDN網(wǎng)絡，包括其體系結構、數(shù)據(jù)包類型、命名策略、節(jié)點模型以及傳輸策略等，并在NDN網(wǎng)絡通信模型下分析了數(shù)據(jù)包在驗證和傳輸過程中存在的身份隱私泄露問題。為了解決這些隱私問題，本文對身份隱私保護進行了安全性定義和形式化描述，提出了雙向匿名的基于身份的多接收者環(huán)簽密方案(BA-IBMRSC)，并在NDN網(wǎng)絡通信模型下對數(shù)據(jù)包使用該方案，以構建出NDN網(wǎng)絡隱私保護通信模型。
　　本方案不僅使用環(huán)簽密算法來保證

4、發(fā)布者匿名性，而且還利用拉格朗日插值函數(shù)實現(xiàn)多接收者匿名性。根據(jù)NDN網(wǎng)絡緩存功能的特點，使用了多接收者思想，僅通過一次環(huán)簽密就可以完成對多個授權用戶發(fā)送同一消息，有利于提高內(nèi)容數(shù)據(jù)包的傳輸速率。
　　最后，為了驗證BA-IBMRSC方案在NDN網(wǎng)絡隱私保護通信模型下可以有效地保護參與者身份隱私信息。本文對該方案的公開可驗證性進行了證明，并在隨機預言機模型下對方案的安全性和雙向匿名性進行了證明。然后，通過與現(xiàn)有的方案進行對比，可知