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下一代高速铁路异构网络切换安全认证
文献摘要：
近年来,随着高速铁路无线通信技术的快速发展,GSM-R无线通信系统将逐步向LTE-R系统演进.在此演进过程中存在GSM-R和LTE-R长期共存的局面,如何实现高速铁路无线通信异构网络之间的快速切换和安全认证成为铁路无线通信研究的热点问题.针对高速铁路无线通信异构网络切换认证过程中,存在安全性低和认证开销高等问题,提出了一种适用于下一代高速铁路异构网络的轻量级切换安全认证方案.首先,采用哈希函数等操作生成切换请求Token和异构网络切换认证码PASS,实现了用户身份匿名性和可追溯性等安全要求,并且高速列车无需多次注册就可实现异构网络间的无缝切换.其次,设计了基于椭圆曲线密钥交换的轻量级切换算法,完成了高速列车与目标基站的相互认证和密钥协商,降低了计算开销和通信开销,实现了会话协商密钥的前后向安全性.最后,采用形式化方式BAN逻辑进行了安全性验证,并使用朔黄铁路LTE-R线路实测数据进一步对本文所提方案的有效性进行了验证,分析得出所提方案能够满足可追溯性、匿名性、抗伪装用户攻击、抗中间人攻击和抗重放攻击等安全特性.性能分析表明,本文方案在通信开销和计算开销方面较比较方法性能更优,能够满足下一代高速铁路异构通信网络的高效、安全无缝切换的需求.
文献关键词：
异构网络;切换认证;哈希函数;椭圆曲线密钥交换算法;BAN逻辑;高速铁路
中图分类号：
作者姓名：
陈永;刘雯;詹芝贤
作者机构：
兰州交通大学电子与信息工程学院 兰州 中国730070
文献出处：
引用格式：
[1]陈永;刘雯;詹芝贤-.下一代高速铁路异构网络切换安全认证)[J].信息安全学报,2022(05):79-90
A类：
换请,椭圆曲线密钥交换算法
B类：
下一代,高速铁路,异构网络,网络切换,安全认证,铁路无线通信,无线通信技术,GSM,无线通信系统,LTE,演进过程,长期共存,快速切换,证成,切换认证,认证过程,轻量级,认证方案,哈希函数,请求,Token,认证码,PASS,用户身份,匿名性,可追溯性,安全要求,高速列车,无缝切换,基站,密钥协商,计算开销,通信开销,会话,前后向安全,后向安全性,形式化,BAN,安全性验证,朔黄铁路,伪装,中间人攻击,抗重放,重放攻击,安全特性,比较方法,足下,异构通信,通信网络
AB值：
0.309493
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