一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法技术

技术编号:40055491 阅读:28 留言:0更新日期:2024-01-16 21:52
本发明专利技术公开了一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,该方法包括在注册阶段地面控制中心获取卫星和用户的身份信息等为用户终端和卫星分配部分密钥,用户设备作为原始签密者对地面控制中心进行授权,地面控制中心作为代理签密者代理用户设备签密消息向卫星发送接入认证请求,卫星通过验证密文的有效性,确定密文是代理者得到授权后的密文,验证用户设备的合法身份完成接入认证;本方法可在用户终端受到攻击或由于计算能力限制不能行使签名权力时,利用地面控制中心代替用户设备进行签密,其代理签密具有强不可否认性与不可伪造性,其签密密钥生成采用小范数矩阵而非陷门基进行构造,减小了用户终端在接入认证时签密的开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星网络安全领域,具体涉及一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法


技术介绍

1、随着地面5g移动通信技术的快速发展,人们对面向6g的未来通信场景提出了更高要求。作为地面通信网络的补充,卫星网络因其覆盖范围广、吞吐量大、部署灵活等特点受到人们的广泛关注。利用卫星网络保障用户设备在偏远山区、荒漠远洋等地的安全接入,为电力勘测、应急救援等领域提供了技术上的支撑,有利于促进天地一体化信息网络的高度融合与深度互联。低轨卫星网络(low earth orbit,leo)具有覆盖范围广、通信功耗小、机动性高等优势,能够作为地基网络的补充网络为复杂地形的用户提供网络服务。然而传统的网络安全切换认证方案大都是依赖离散问题和质数问题,shor算法能在多项式时间内攻破所有的能够转换成广义离散傅立叶变换的密码体制,从而使数论系统在未来大规模量子计算机的攻击下变得不再安全。作为后量子密码体制之一的格密码,因其密码原语计算成本小,非常适合类似卫星等低功耗设备,且对于格密码学中常用的问题,目前还没有有效的量子算法可以在多项式时间内对问题求解。在一些特定的场景本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,包括:构建低轨卫星通信系统,该系统包括地面控制中心、用户设备、低轨卫星;用户设备和低轨卫星向地面控制中心发起认证注册请求;注册成功后的用户设备和低轨卫星进行通信;用户设备和低轨卫星向控制中心发起认证注册请求包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,生成系统参数包括:地面控制中心执行陷门构造函数TrapGen(n,m,q)输出一个服从均匀分布的矩阵和格Λ(A)的一组基,将格基Ppub=B作为系统的主密钥,其中n为系统安全参数,m为正整数,q为系统初始化所选取...

【技术特征摘要】

1.一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,包括:构建低轨卫星通信系统,该系统包括地面控制中心、用户设备、低轨卫星;用户设备和低轨卫星向地面控制中心发起认证注册请求;注册成功后的用户设备和低轨卫星进行通信;用户设备和低轨卫星向控制中心发起认证注册请求包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,生成系统参数包括:地面控制中心执行陷门构造函数trapgen(n,m,q)输出一个服从均匀分布的矩阵和格λ(a)的一组基,将格基ppub=b作为系统的主密钥,其中n为系统安全参数,m为正整数,q为系统初始化所选取的质数,b为格基。

3.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,用户设备和低轨卫星向控制中心发起注册请求包括:用户设备和低轨卫星将身份id分别嵌入到对应的注册信息中,将对应的注册信息发送给地面控制中心。

4.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,控制中心生成生成低轨卫星密钥和用户设备密钥包括:根据用户设备和低轨卫星的身份id计算f=h1(id),通过采样算法samplepre(a,b,s,fs)对f进行采样,得到矩阵;将矩阵作为用户设备和低轨卫星的部分密钥;将部分密钥分别嵌入到注册消息中,并返回给用户设备和低轨卫星;其中,f表示由部分密钥构建的秘密值,h1表示哈希函数,samplepre表示原像采样算法,a表示由陷门构造函数输出的服从均匀分布的矩阵,b表示格λ(a)的一组格基,s表示随机选取的系统主密钥。

5.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,用户设备和低轨卫星接收到响应后生成完整公私钥包括:选取服从均匀分布的矩阵cu作为秘密值;采用部分密钥和秘密值生成公私钥对(pk,sk),其中,;其中a表示由陷门构造函数输出的服从均匀分布的矩阵,c表示生成用户设备私钥所选取的矩阵,mod表示取模运算,q表示系统初始化所选取的质数,表示有限域,d表示部分密钥,pk表示公钥,sk为私钥。

6.根据权利要求1所述的一种基于格代理签密算法的卫星终端认证的卫星通信方法,其特征在于,据公私钥对计算代理签密密钥的过程包括:地面控制中心接收到授权证书m后...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永刚王志刚曹海涛
申请(专利权)人:成都本原星通科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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