基于位置密钥的增强型北斗用户设备接入认证协议

曹进; 卜秋雨; 杨元元; 李晖; 刘樵; 马懋德

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2022214

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基于位置密钥的增强型北斗用户设备接入认证协议

学术论文 | 更新时间：2024-06-05

- 基于位置密钥的增强型北斗用户设备接入认证协议
- Enhanced Beidou user equipment access authentication protocol based on location key
- 通信学报 2022年43卷第11期页码：80-89
- 作者机构：
  
  1. 西安电子科技大学网络与信息安全学院，陕西西安 710071
  2. 卡塔尔大学工程学院，多哈 999043
- 作者简介：
  
  [ "曹进（1985− ），男，陕西西安人，博士，西安电子科技大学教授、博士生导师，主要研究方向为4G/5G网络、天地一体化信息网络安全性及认证协议设计与分析等" ]
  [ "卜秋雨（1998− ），女，甘肃兰州人，西安电子科技大学硕士生，主要研究方向为4G/5G 网络、天地一体化网络用户设备身份认证等" ]
  [ "杨元元（1998− ），女，河南安阳人，西安电子科技大学硕士生，主要研究方向为4G/5G 网络、天地一体化信息网络安全认证机制等" ]
  [ "李晖（1968− ），男，陕西西安人，博士，西安电子科技大学教授、博士生导师，主要研究方向为密码学、无线网络安全、信息理论和网络编码等" ]
  [ "刘樵（1989− ），男，陕西咸阳人，博士，西安电子科技大学副教授，主要研究方向为物理层安全、5G 安全、协同通信网络安全等" ]
  [ "马懋德（1957− ），男，博士，卡塔尔大学教授、博士生导师，主要研究方向为无线网络和网络安全" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(62172317);国家自然科学基金资助项目(U1836203);国家自然科学基金资助项目(61902297);陕西省重点产业创新链（群）-工业领域基金资助项目(2020ZDLGY08-08)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2022214
  中图分类号： TP302
- 网络出版日期：2022-11，
  
  纸质出版日期：2022-11-25
- 稿件说明：
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曹进, 卜秋雨, 杨元元, 等. 基于位置密钥的增强型北斗用户设备接入认证协议[J]. 通信学报, 2022,43(11):80-89.

Jin CAO, Qiuyu BU, Yuanyuan YANG, et al. Enhanced Beidou user equipment access authentication protocol based on location key[J]. Journal on communications, 2022, 43(11): 80-89.
曹进, 卜秋雨, 杨元元, 等. 基于位置密钥的增强型北斗用户设备接入认证协议[J]. 通信学报, 2022,43(11):80-89. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2022214.

Jin CAO, Qiuyu BU, Yuanyuan YANG, et al. Enhanced Beidou user equipment access authentication protocol based on location key[J]. Journal on communications, 2022, 43(11): 80-89. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2022214.

摘要

为解决现有北斗用户设备接入协议中认证时延长等缺陷以及满足用户隐私保护的需求，创新性地结合位置信息，提出一种增强型用户设备接入认证协议，实现用户设备和北斗指控中心间的双向认证和会话密钥协商。利用用户设备的位置信息和主密钥形成双因子，所提协议在一定程度上避免了认证过程中用户设备被俘获所导致主密钥泄露的安全问题。Scyther工具验证表明，所提协议可以满足所提出的安全需求，且具有较小的性能开销，适于节点资源受限的北斗导航卫星系统。

Abstract

In order to solve the shortcomings of the existing Beidou user equipment access solutions such as prolonged authentication

and in response to the need of user privacy protection

a user equipment access authentication protocol based on location key was proposed

which realized the mutual authentication and session key negotiation between entities.Combining Beidou’s location information and master key to form a two-factor

the proposed protocol solved the security problem of the master key leaking due to the equipment being captured during the authentication process to some extent.The proposed protocol can meet different security requirements through the verification of the Scyther formal tool.Compared with other similar schemes

it has better performance overhead

and is suitable for Beidou satellite navigation system with limited node resources.

关键词

Keywords

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