命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)身份隱私保護(hù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，內(nèi)容流量的飛速增長(zhǎng)以及用戶(hù)需求的不斷提高，使得當(dāng)前基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨著帶寬消耗、安全性和大規(guī)模內(nèi)容傳輸需求等問(wèn)題。為了從根本上解決這些問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的學(xué)者們對(duì)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)并提出了未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)(Future Internet Architecture，F(xiàn)IA)，以代替TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。在一系列相關(guān)的研究課題中，命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking，NDN

2、)是最具競(jìng)爭(zhēng)力的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。
　　雖然NDN網(wǎng)絡(luò)在其體系結(jié)構(gòu)中引入了實(shí)時(shí)緩存的功能和基于內(nèi)容的安全保證機(jī)制，有效地提升了網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力和安全性。然而，在數(shù)據(jù)包的驗(yàn)證和傳輸過(guò)程中仍存在消費(fèi)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(luò)身份隱私保護(hù)研究的背景及意義，指出了NDN網(wǎng)絡(luò)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(guān)理論和基礎(chǔ)知識(shí)。

3、
　　其次，詳細(xì)介紹了NDN網(wǎng)絡(luò)，包括其體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)包類(lèi)型、命名策略、節(jié)點(diǎn)模型以及傳輸策略等，并在NDN網(wǎng)絡(luò)通信模型下分析了數(shù)據(jù)包在驗(yàn)證和傳輸過(guò)程中存在的身份隱私泄露問(wèn)題。為了解決這些隱私問(wèn)題，本文對(duì)身份隱私保護(hù)進(jìn)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(luò)通信模型下對(duì)數(shù)據(jù)包使用該方案，以構(gòu)建出NDN網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)通信模型。
　　本方案不僅使用環(huán)簽密算法來(lái)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(shí)現(xiàn)多接收者匿名性。根據(jù)NDN網(wǎng)絡(luò)緩存功能的特點(diǎn)，使用了多接收者思想，僅通過(guò)一次環(huán)簽密就可以完成對(duì)多個(gè)授權(quán)用戶(hù)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(yàn)證BA-IBMRSC方案在NDN網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)通信模型下可以有效地保護(hù)參與者身份隱私信息。本文對(duì)該方案的公開(kāi)可驗(yàn)證性進(jìn)行了證明，并在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下對(duì)方案的安全性和雙向匿名性進(jìn)行了證明。然后，通過(guò)與現(xiàn)有的方案進(jìn)行對(duì)比，可知