專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法及節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法及節(jié)點。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)中，一個非常重要的安全性問題就是要保證數(shù)字認證中心(Certificate Authorthy, CA)的私鑰，因為一旦CA被攻破后，CA的私鑰被攻擊者所獲取，那么攻擊者就可 以使用該私鑰來簽發(fā)錯誤的數(shù)字證書，從而假冒網(wǎng)絡(luò)中的合法節(jié)點或取消合法節(jié)點的數(shù)字 證書，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)完全失去安全性。目前，在所有節(jié)點處于對等地位的網(wǎng)絡(luò)中采用完全分布式認證方式，在該認證方 式中，CA主密鑰中的公鑰PKffl告知網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點，CA主密鑰中的私鑰SKffl通過Shamir多 項式門限密碼方案，使得每個節(jié)點都獲得SK。A的一份子密鑰，并且每個節(jié)點都為自己生成 一對公私鑰對pki/ski。每個節(jié)點都有CA為其生成的節(jié)點證書，并且每個節(jié)點都有網(wǎng)內(nèi)其 它所有的節(jié)點證書的副本。上述完全分布式認證方式中，利用Shamir多項式門限密碼技術(shù)，將CA的私鑰秘密 分享給網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點，這樣，只有當(dāng)超過一定數(shù)量的節(jié)點將自己的子密鑰合在一起，才 可以恢復(fù)出CA的私鑰，所以攻擊的難度將會變得很大，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的安全行。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點退出時，如果不采用相應(yīng)的安全措施，那么，當(dāng)退出節(jié)點超 過一定數(shù)量的時候，若將這些退出的節(jié)點的子密鑰合在一起，則有可能恢復(fù)出CA的私鑰， 從而會使得CA的私鑰面臨著安全性問題。因此，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點退出時，還需采用安全措 施，確保網(wǎng)絡(luò)的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法，用以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點退出時，提高 網(wǎng)絡(luò)的安全性。本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法，該網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰 通過Shamir多項式門限密碼方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰對 應(yīng)的一份第一子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限，該方法包 括當(dāng)節(jié)點獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新；將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較，若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于閾值， 獲取與所述節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過Shamir多項式門限密 碼方案將所述系數(shù)進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述系 數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第二門限，所述 第二門限大于第一門限；將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到所述節(jié)點的新的子密鑰。本發(fā)明實施例提供一種網(wǎng)絡(luò)中安全控制的節(jié)點，該網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰通過Shamir多項式門限密碼方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰 對應(yīng)的一份第一子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限， 該節(jié)點包括更新單元，用于當(dāng)獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更 新；比較單元，用于將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較；第一處理單元，用于若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于閾值，獲取與該節(jié)點的第一 子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過Shamir多項式門限密碼方案將所述系數(shù)進行 分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密 鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第二門限，所述第二門限大于第 一門限；第一獲得單元，用于將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到該節(jié)點新的子密鑰。本發(fā)明實施例中，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)達到閾值時，通過提高Shamir多項式門限 密碼方案中的門限值，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰。這樣，即 使獲得了退出的所有節(jié)點的第一子密鑰，并攻擊了一定數(shù)量的節(jié)點，獲得對應(yīng)的第二子密 鑰，當(dāng)獲得的第一子密鑰個數(shù)與第二子密鑰的個數(shù)加起來到達了第一門限，也不能重構(gòu)獲 得CA的私鑰，但是，第二門限個數(shù)的第二子密鑰仍能重構(gòu)出CA的私鑰。從而，提高了網(wǎng)絡(luò) 中的節(jié)點退出時的安全性。


圖1為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)安全控制流程圖；圖2為本發(fā)明另一實施例中網(wǎng)絡(luò)安全控制流程圖；圖3為本發(fā)明實施例中網(wǎng)絡(luò)安全控制節(jié)點的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中，網(wǎng)絡(luò)采用完全分布式認證方式，其中，該網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點都是 對等，可以自由的退出或者加入該網(wǎng)絡(luò)中，在完全分布式認證方式中，CA主密鑰中的公鑰 PKca告知網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點，CA主密鑰中的私鑰SKca通過Shamir多項式門限密碼方案，使得 每個節(jié)點都獲得SK。A的一份子密鑰，即每個節(jié)點都有與SKffl對應(yīng)的一份第一子密鑰，并且每 個節(jié)點都為自己生成一對公私鑰對pki/ski。每個節(jié)點都有CA為其生成的節(jié)點證書，并且 每個節(jié)點都有網(wǎng)內(nèi)其它所有的節(jié)點證書的副本。其中，Shamir多項式門限密碼方案具體如下網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有η個節(jié)點，其Shamir多項式門限密碼方案的門限值為第一門限t，在有 限域GF (ρ)上構(gòu)造一個t-Ι次多項式h(x) = Bt^1Xt-1+. . . +alX+a0 mod q，即構(gòu)造秘密共享的 (t, η)門限體制。其中，q為所選的大隨機素數(shù)，參與的節(jié)點總數(shù)是η，秘密數(shù)S = h(0)= 如，而at_i，. . .，a2，ai為選用的隨機系數(shù)，這些都需要保密，在生成η個秘密份額之后即可銷 毀，對η個不同xi的取值，通過計算多項式h(x)就給出了每個節(jié)點的秘密份額Si = h(Xi) mod q，其中，i = 1，2，...，n，q為所選的大隨機素數(shù)，mod函數(shù)是求余函數(shù)。因此，當(dāng)CA的私鑰為SKca時，即秘密數(shù)S = SKca = h (0) = a0,根據(jù)上述方法，每個
5節(jié)點都可以獲得與SKffl對應(yīng)的一份第一子密鑰，即節(jié)點1的第一子密鑰為S1,依次類推，節(jié) 點η的第一子密鑰為Sn。這樣，由于任意t個值都可以唯一地確定相應(yīng)的t-Ι次多項式，所以任意t個節(jié)點 的第一子密鑰都可以重構(gòu)出CA的私鑰SKffl，而任意t-Ι個節(jié)點的第一子密鑰都不能重構(gòu)出 CA的私鑰SKffl。因此，當(dāng)一定數(shù)量的節(jié)點退出網(wǎng)絡(luò)時，那么根據(jù)這些節(jié)點的第一子密鑰就可能會 重構(gòu)出CA的私鑰SKCA，從而會使得CA的私鑰面臨著安全性問題。如上例有t-3個節(jié)點退 出了該網(wǎng)絡(luò)，一些非法網(wǎng)絡(luò)節(jié)點獲得這些節(jié)點的第一子密鑰，那么只需要再任意攻擊3個 節(jié)點，獲得3個節(jié)點的第一子密鑰，就可以重構(gòu)出CA的私鑰SKCA，從而，破壞網(wǎng)絡(luò)的安全性。 因此，本發(fā)明實施例中，在有節(jié)點退出網(wǎng)絡(luò)時，還需進行安全控制。由于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的 地位是對等的，因此，每個節(jié)點進行安全控制的過程，參見圖1，包括步驟101 當(dāng)節(jié)點獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更 新。這里，申請退出請求包括主動退出請求，或，惡意退出請求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中，有某個節(jié)點申請主動退出時，該節(jié)點會向網(wǎng)絡(luò)中其他的每個節(jié)點發(fā)送 主動退出請求。即此時，仍處于該網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都會獲得主動退出請求，因此，當(dāng)節(jié)點 獲得主動退出請求時，將主動退出的節(jié)點的證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并且，將該 節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第一次更新，這里，可將該節(jié)點的計數(shù)器Count中記錄的退出 節(jié)點數(shù)加上或乘以第一設(shè)定值，第一設(shè)定值可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中總的節(jié)點數(shù)進行設(shè)置，一般不 超過總數(shù)的五分之一。例如1、2、或3，那么，這里可以將Coimt+1。當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)中，有某個節(jié)點有惡意行為，那么一旦該網(wǎng)絡(luò)中其他一個節(jié)點發(fā)現(xiàn)了該 節(jié)點的惡意行為，則該其他一個節(jié)點生成惡意退出請求，強制有惡意行為的節(jié)點退出，并將 惡意退出請求發(fā)送給該網(wǎng)絡(luò)中其他每個節(jié)點，其中，惡意退出請求中包括惡意行為的證據(jù)。 這樣，仍處于該網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都會獲得惡意退出請求，從而，當(dāng)節(jié)點獲得惡意退出請求 時，將惡意退出的節(jié)點的證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并且，將該節(jié)點記錄的退出節(jié) 點數(shù)進行第二次更新。同樣，可將該節(jié)點的計數(shù)器Count中記錄的退出節(jié)點數(shù)加上或乘以 第二設(shè)定值，第二次更新的方式一般與第一次更新的方式一致，例如第一次更新中，Count 中記錄的退出節(jié)點數(shù)加上第一設(shè)定值，一般，第二次更新中，Count中記錄的退出節(jié)點數(shù)加 上第二設(shè)定值。此時，第二設(shè)定值也可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中總的節(jié)點數(shù)進行設(shè)置，但是第二設(shè)定值 大于第一設(shè)定值。例如第一設(shè)定值為1，則第二設(shè)定值為2，或3等。這里，可以將Coimt+2。 當(dāng)然，第二次更新的方式也可以與第一次更新的方式不一致，例如第一次更新中，Count 中記錄的退出節(jié)點數(shù)加上第一設(shè)定值，第二次更新中，Count中記錄的退出節(jié)點數(shù)乘以第二 設(shè)定值。本發(fā)明實施例中，不管第一次更新或第二次更新具體采用上述那種方式，但第二 次更新的幅度大于第一次更新。步驟102 判斷節(jié)點更新后的退出節(jié)點數(shù)是否大于或等于閾值，若是，執(zhí)行步驟 103，否則，本流程結(jié)束。這里，根據(jù)Shamir多項式門限密碼方案的第一門限來設(shè)定閾值，或者，根據(jù)網(wǎng)絡(luò) 中節(jié)點總數(shù)來設(shè)定閾值，基于安全的考慮，一般不超過節(jié)點總數(shù)的三分之一，例如閾值為
6網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點總數(shù)的四分之一。將更新后節(jié)點的計數(shù)器Count的值與閾值進行比較，當(dāng)Count的值大于或等于閾 值時，則表明該網(wǎng)絡(luò)中安全受到了威脅，執(zhí)行步驟104 ；否則，表明退出的節(jié)點還不夠多，對 網(wǎng)絡(luò)的安全有一定威脅，但是威脅不大，因此，本流程結(jié)束。步驟103 獲取與節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)。這里，節(jié)點Vi (i = 1，2，...，k)，其中，k為節(jié)點退出后，該網(wǎng)絡(luò)中還剩下的節(jié)點總 數(shù)?？梢愿鶕?jù)公式(1)，構(gòu)造節(jié)點的Shamir多項式的拉格朗日插值參數(shù)，
k — ν^=, Π,(1)其中，I3i為節(jié)點Vi的多項式的拉格朗日插值參數(shù)，Vi為節(jié)點，Vj為該網(wǎng)絡(luò)中其他 的節(jié)點。根據(jù)節(jié)點Vi的第一子密鑰Si,以及拉格朗日插值參數(shù)獲得該節(jié)點對應(yīng)的 Shamir多項式的系數(shù)。一般通過公式(2)可計算該節(jié)點的系數(shù)項ai(l ai0 = Si bi mod q,(2)其中，q為所選的大隨機素數(shù)，Si為第一門限t對應(yīng)的節(jié)點Vi的第一子密鑰。步驟104 通過Shamir多項式門限密碼方案將獲得的系數(shù)進行分割后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò) 中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與該系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，Shamir多項式 門限密碼方案中的門限值為第二門限，第二門限大于第一門限。即本發(fā)明實施例中，通過 Shamir多項式門限密碼方案將獲得的系數(shù)進分享給網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得 與該系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰。本發(fā)明實施例中，由于退出節(jié)點數(shù)已經(jīng)大于或等于閾值了，因此，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)受 到威脅了，因此需要提高Shamir多項式門限，構(gòu)造新的隨機多項式，即第二門限大于第一 門限。如上例，第一門限為t，通過構(gòu)造t-Ι次多項式h (χ) = at_lXH+. · · +alX+a0 mod q， 使得每個節(jié)點都可以獲得一份第一子密鑰Si，這里，提高了 Shamir多項式門限，即第二門限 為m，這樣，節(jié)點Vi (i = 1，2，...，k)在Zq中隨機選取m-1個隨機數(shù)an，...，^nri構(gòu)成一 個m-1次隨機多項式fj (χ) = ai0+anx+. · · +Bijlll^xm-1其中，ai0為節(jié)點的常數(shù)項，即ai(1為節(jié)點對應(yīng)Shamir多項式的系數(shù)，m > t。一般 m可以等于t+Ι，或者其他別的值。這樣，對k個不同Vj的取值，節(jié)點Vi (i = 1,2, ... , k)通過上述多項式可以為網(wǎng) 絡(luò)中的每個節(jié)點計算第二子密鑰Sij = fi (Vj)mod q(j = 1，2，. .，k)。由于節(jié)點Vi都擁有其他節(jié)點的證書的副本，因此，該節(jié)點可以獲得其他節(jié)點Vj的 公鑰Pkj,然后利用該公鑰Pkj將Sij進行加密，獲得加密后的數(shù)據(jù) ，其中，eiJ = ENCj (Sij)， ENC為一種加密算法，將加密后的數(shù)據(jù) 發(fā)送給對應(yīng)的節(jié)點Vj。這樣，節(jié)點Vj根據(jù)自己的 私鑰Ski對接收的加密后的數(shù)據(jù) 進行解密，獲得對應(yīng)的第二子密鑰= fi (Vj)mod q(j
1，2，· ·，k) ο步驟105 根據(jù)獲得的每個第二子密鑰，得到該節(jié)點的新的子密鑰。本流程結(jié)束。 其中，節(jié)點的新的子密鑰仍與CA的私鑰對應(yīng)。
7
本發(fā)明實施例中，每個節(jié)點都處于對等地位，其記錄的退出節(jié)點數(shù)都一樣，當(dāng)每個 節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)達到閾值時，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都將與本節(jié)點對應(yīng)的系數(shù)進行分割后 發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，即每個節(jié)點Vi (i = 1,2,..., k)都獲得了 k個第二子密鑰 Sij = ^.(Vi) mod q(j = 1，2，..，k)，則根據(jù)每個節(jié)點獲得的每個第二子密鑰，獲得每個節(jié)點 與CA的私鑰對應(yīng)的新的子密鑰。即節(jié)點將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到該節(jié)點的 新的子密鑰，本發(fā)明實施例中可通過公式(3)可以獲得每個節(jié)點Vi(i = 1，2，. . .，k)的新 的子密鑰
(3)
M其中，m為第二門限；k為節(jié)點退出后，該網(wǎng)絡(luò)中還剩下的節(jié)點總數(shù)；j = 1,2,..., k，i = l，2，...，k。計算完成后，銷毀除新的子密鑰以外所有的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，本發(fā)明實施例中，為進行下一次網(wǎng)絡(luò)的安全控制，則在步驟103之前，還包 括將節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)清零，這里可以將該節(jié)點的計數(shù)器Count的值清零?；蛘?，不 整理記錄的退出節(jié)點數(shù)，而在每次進行安全控制時，其設(shè)置的閾值分別不同。在上述網(wǎng)絡(luò)中安全控制的方法，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)達到閾值時，通過提高 Shamir多項式門限密碼方案中的門限，可以更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對 應(yīng)的子密鑰，這樣，提高了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點退出時的安全性。但是，退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)沒有達到 閾值時，仍然對網(wǎng)絡(luò)的安全存在一定的威脅，因此，本發(fā)明實施例中，還可以在退出網(wǎng)絡(luò)的 節(jié)點數(shù)沒有達到閾值時，采用零分享混淆方案，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，每個節(jié)點進行安全控制 的過程，參見圖2，具體如下步驟201 當(dāng)節(jié)點獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新。步驟202 判斷節(jié)點更新后的退出節(jié)點數(shù)是否大于或等于閾值，若是，執(zhí)行步驟 203，否則，執(zhí)行步驟206。步驟203 獲取與節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)。步驟204 通過Shamir多項式門限密碼方案將獲得的系數(shù)進行分割后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò) 中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與該系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，Shamir多項式門 限密碼方案中的門限值為第二門限，第二門限大于第一門限。同樣采用Shamir多項式門限 密碼方案，將獲得的系數(shù)分享給每個節(jié)點。步驟205 根據(jù)節(jié)點獲得的每個第二子密鑰，得到該節(jié)點的新的子密鑰。本流程結(jié) 束。其中，該節(jié)點的新的子密鑰仍與CA的私鑰對應(yīng)。本發(fā)明實施例中步驟201-205與上述實施例中步驟101-105步驟一致，就不再累 述。步驟206 通過Shamir多項式門限密碼方案秘密將零進行分割后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的 每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與零對應(yīng)的一份第三子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方 案中的門限值為第一門限。即采用第一門限，將零通過Shamir多項式門限密碼方案分享給 每個節(jié)點。節(jié)點Vi(i = 1，2，...，k)，其中，k為節(jié)點退出后，該網(wǎng)絡(luò)中還剩下的節(jié)點總數(shù)。節(jié)
8點 Vi 在 Zq 上選擇一個 t-Ι 次多項 Ui(X) =ειηΧ+ 2Χ2+···+ ,ΗΧΗ 其中，ai,」(j = 1,2,..., t-1)都是隨機選取，多項式的常數(shù)項為0，即Ui(O) =0，t為第一門限。對K個不同Vj的取值，節(jié)點Vi(i = 1，2，...，k)通過上述多項式可以為網(wǎng)絡(luò)中每 個節(jié)點計算第三子密鑰Xij = Ui(Vj)mocI q(j = 1，2，. . .，η)。由于節(jié)點Vi都擁有其他節(jié)點的證書的副本，因此，節(jié)點可以獲得其他節(jié)點Vj的公 鑰Pkp然后利用該公鑰P、將、進行加密，獲得加密后的數(shù)據(jù) ，其中，、=ENCj(Xij)， 將加密后的數(shù)據(jù) 發(fā)送給對應(yīng)的節(jié)點\。這樣，節(jié)點\根據(jù)自己的私鑰Ski對接收的加密 后的數(shù)據(jù)進行解密，獲得對應(yīng)的第三子密鑰Xij = Ui(Vj)Hiod q(j = l，2，...，n)。步驟207 根據(jù)節(jié)點的第一子密鑰，以及獲得的每個第三子密鑰，得到該節(jié)點的新 的子密鑰，其中，新的子密鑰仍是CA的私鑰對應(yīng)的一份。本流程結(jié)束。本發(fā)明實施例中，每個節(jié)點都處于對等地位，其記錄的退出節(jié)點數(shù)都一樣，當(dāng)每個 節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)沒有達到閾值時，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都將零分享給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個 節(jié)點，即每個節(jié)點Vi(i = 1，2，. . .，k)都獲得了 k個第三子密鑰Xij = Uj (Vi)Hiod q(i = 1， 2，. . .，k)，則根據(jù)每個節(jié)點對應(yīng)的第一子密鑰，以及獲得的每個第三子密鑰，獲得每個節(jié)點 與CA的私鑰對應(yīng)的新的子密鑰。即通過公式(4)可以獲得每個節(jié)點Vi(i = 1，2，. . .，k) 的新的子密鑰S:') =Si + xu + X2i + …+ xki mod q( 4 )其中，Sj為節(jié)點Vi的第一子密鑰，t為第一門限。計算完成后，銷毀除新的子密鑰 以外所有的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，本發(fā)明實施例中，為進行下一次網(wǎng)絡(luò)的安全控制，則在步驟203之前，還包 括將節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)清零，這里可以將該節(jié)點的計數(shù)器Count的值清零?；蛘?，不 整理記錄的退出節(jié)點數(shù)，而在每次進行安全控制時，其設(shè)置的閾值分別不同。在上述網(wǎng)絡(luò)中安全控制的方法，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)沒有達到閾值時，通過零分 享混淆方案，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點 數(shù)達到閾值時，則通過提高Shamir多項式門限密碼方案中的門限，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個 節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰，這樣，極大提高了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點退出時的安全性。根據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法，可以構(gòu)建一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的節(jié)點，該網(wǎng)絡(luò)中，每 個節(jié)點都是對等，可以自由的退出或者加入該網(wǎng)絡(luò)中，該網(wǎng)絡(luò)采用完全分布式認證方式，在 該認證方式中，CA主密鑰中的公鑰PKffl告知網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點，CA主密鑰中的私鑰SKffl通過 Shamir多項式門限密碼方案，使得每個節(jié)點都獲得SKffl的一份子密鑰，即每個節(jié)點都有與 SKca對應(yīng)的一份第一子密鑰，并且每個節(jié)點都為自己生成一對公私鑰對pki/ski。每個節(jié)點 都有CA為其生成的節(jié)點證書，并且每個節(jié)點都有網(wǎng)內(nèi)其它所有的節(jié)點證書的副本，Shamir 多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限，參見圖3，該節(jié)點包括更新單元100、比較單 元200，第一處理單元300和第一獲得單元400，其中，更新單元100，用于當(dāng)獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行 更新。比較單元200，用于將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較。第一處理單元300，用于若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于閾值，獲取與該節(jié)點的第 一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過Shamir多項式門限密碼方案將所述系數(shù)進
9行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述系數(shù)對應(yīng)的一份第二子 密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第二門限，所述第二門限大于
第一門限。第一獲得單元400，用于將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到該節(jié)點新的子密 鑰。這樣，更新單元100包括第一更新子單元和第二更新子單元。其中，第一更新子單元，用于當(dāng)所述申請退出請求為主動退出請求時，將主動退出的節(jié) 點的證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第一次更 新。第二更新子單元，用于當(dāng)所述申請退出請求為惡意退出請求時，將惡意退出的節(jié) 點的證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第二次更 新，其中，第二次更新的幅度大于第一次更新。當(dāng)然，本發(fā)明實施例中，該節(jié)點還包括復(fù)位單元，用于將所述節(jié)點記錄的退出節(jié) 點數(shù)清零。而第一處理單元300包括構(gòu)造子單元和獲得子單元。構(gòu)造子單元，用于構(gòu)造所述節(jié)點的Shamir多項式拉格朗日插值參數(shù)。獲得子單元，用于根據(jù)所述節(jié)點的第一子密鑰，以及所述拉格朗日插值參數(shù)，獲得 對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)。本發(fā)明實施例中，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)沒有達到閾值時，通過零分享混淆方案，更 新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰，當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)達到閾值時， 則通過提高Shamir多項式門限密碼方案中的門限，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的 私鑰對應(yīng)的子密鑰，因此，該節(jié)點還包括第二處理單元，用于若更新后的退出節(jié)點數(shù)小于閾值，將通過Shamir多項式門限 密碼方案秘密將零進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點都與獲得與零 對應(yīng)的一份第三子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限。第二獲取單元，用于根據(jù)第一子密鑰，以及獲得的每個第三子密鑰，得到該節(jié)點新 的子密鑰。本發(fā)明實施例中，網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰通過Shamir多項式門限密碼 方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰對應(yīng)的一份第一子密鑰，其中， Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限，這樣，根當(dāng)節(jié)點獲得申請退出請求時， 將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新，將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較，若更新后的退出 節(jié)點數(shù)大于等于閾值，獲取與該節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過 Shamir多項式門限密碼方案將所述系數(shù)進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每 個節(jié)點獲得與所述系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方案中的門 限值為第二門限，所述第二門限大于第一門限；根據(jù)獲得的每個第二子密鑰，得到該節(jié)點的 新的子密鑰。即當(dāng)退出網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)達到閾值時，通過提高Shamir多項式門限密碼方案中 的門限值，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰。這樣，即使獲得了退 出的所有節(jié)點的第一子密鑰，并攻擊了一定數(shù)量的節(jié)點，獲得對應(yīng)的第二子密鑰，當(dāng)獲得的 第一子密鑰個數(shù)與第二子密鑰的個數(shù)加起來到達了第一門限，也不能重構(gòu)獲得CA的私鑰，
10但是，第二門限個數(shù)的第二子密鑰仍能重構(gòu)出CA的私鑰。從而，提高了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點退出 時的安全性。另外，本發(fā)明實施例中，若節(jié)點更新后的退出節(jié)點數(shù)小于閾值，將零通過Shamir 多項式門限密碼方案秘密進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點都與獲 得與零對應(yīng)的一份第三子密鑰，其中，Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限； 并且根據(jù)第一子密鑰，以及獲得每個第三子密鑰，得到每個節(jié)點的新的子密鑰。即當(dāng)退出網(wǎng) 絡(luò)的節(jié)點數(shù)沒有達到閾值時，通過零分享混淆方案，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的 私鑰對應(yīng)的子密鑰。這樣，即使獲得了退出的所有節(jié)點的第一子密鑰，并攻擊了一定數(shù)量的 節(jié)點，獲得對應(yīng)的第三子密鑰，當(dāng)獲得的第一子密鑰個數(shù)與第三子密鑰的個數(shù)加起來到達 了第一門限，也不能重構(gòu)獲得CA的私鑰，但是，第一門限個數(shù)的第三子密鑰仍能重構(gòu)出CA 的私鑰。從而，進一步提高了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點退出時的安全性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法，其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰通過Shamir多項式門限密碼方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰對應(yīng)的一份第一子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限，該方法包括當(dāng)節(jié)點獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新；將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較，若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于所述閾值，獲取與所述節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過Shamir多項式門限密碼方案將所述系數(shù)進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第二門限，所述第二門限大于第一門限；將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到所述節(jié)點的新的子密鑰。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新，包括當(dāng)所述申請退出請求為主動退出請求時，將主動退出的節(jié)點的證書放入所述節(jié)點的證書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第一次更新；當(dāng)所述申請退出請求為惡意退出請求時，將惡意退出的節(jié)點的證書放入所述節(jié)點的證 書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第二次更新，其中，第二次更新的幅度 大于第一次更新。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取與所述節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的 Shamir多項式的系數(shù)之前，還包括將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)清零。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取與所述節(jié)點的第一子密鑰對應(yīng)的 Shamir多項式的系數(shù)，包括構(gòu)造所述節(jié)點的Shamir多項式的拉格朗日插值參數(shù)；根據(jù)所述節(jié)點的第一子密鑰，以及所述拉格朗日插值參數(shù)，獲得對應(yīng)的Shamir多項式 的系數(shù)。
5.如權(quán)利要求1-4所述的任一方法，其特征在于，還包括若更新后的退出節(jié)點數(shù)小于所述閾值，通過Shamir多項式門限密碼方案將零進行分 割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點都獲得與零對應(yīng)的一份第三子密鑰，其 中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限；根據(jù)所述第一子密鑰，以及獲得的每個第三子密鑰，得到所述節(jié)點的新的子密鑰。
6. 一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的節(jié)點，其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰通過 Shamir多項式門限密碼方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰對應(yīng)的 一份第一子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限，該節(jié)點 包括更新單元，用于當(dāng)獲得其他節(jié)點的申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新；比較單元，用于將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較；第一處理單元，用于若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于閾值，獲取與該節(jié)點的第一子密 鑰對應(yīng)的Shamir多項式的系數(shù)，并通過Shamir多項式門限密碼方案將所述系數(shù)進行分割 后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述系數(shù)對應(yīng)的一份第二子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第二門限，所述第二門限大于第一門 限；第一獲得單元，用于將獲得的每個第二子密鑰進行疊加，得到該節(jié)點新的子密鑰。
7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)點，其特征在于，所述更新單元包括第一更新子單元，用于當(dāng)所述申請退出請求為主動退出請求時，將主動退出的節(jié)點的 證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第一次更新；第二更新子單元，用于當(dāng)所述申請退出請求為惡意退出請求時，將惡意退出的節(jié)點的 證書放入該節(jié)點的證書撤銷列表中，并將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)進行第二次更新，其 中，第二次更新的幅度大于第一次更新。
8.如權(quán)利要求6所述的節(jié)點，其特征在于，還包括復(fù)位單元，用于將所述節(jié)點記錄的退出節(jié)點數(shù)清零。
9.如權(quán)利要求6所述的節(jié)點，其特征在于，所述第一處理單元包括構(gòu)造子單元，用于構(gòu)造所述節(jié)點的Shamir多項式的拉格朗日插值參數(shù)；獲得子單元，用于根據(jù)所述節(jié)點的第一子密鑰，以及所述拉格朗日插值參數(shù)，獲得對應(yīng) 的Shamir多項式的系數(shù)。
10.如權(quán)利要求6-9所述的任一節(jié)點，其特征在于，所述第二處理單元，用于若更新后的退出節(jié)點數(shù)小于閾值，通過Shamir多項式門限密碼方 案將零進行分割后發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點，使得每個節(jié)點都與獲得與零對應(yīng)的一份第 三子密鑰，其中，所述Shamir多項式門限密碼方案中的門限值為第一門限；第二獲取單元，用于根據(jù)第一子密鑰，以及獲得的每個第三子密鑰，得到該節(jié)點新的子 密鑰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)安全控制的方法和節(jié)點，用以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。該網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字認證中心CA的私鑰通過Shamir多項式門限密碼方案分享給每個節(jié)點，使得每個節(jié)點獲得與所述CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰，該方法包括當(dāng)節(jié)點獲得申請退出請求時，將記錄的退出節(jié)點數(shù)進行更新；將更新后的退出節(jié)點數(shù)與閾值進行比較，若更新后的退出節(jié)點數(shù)大于等于閾值時，通過提高Shamir多項式門限密碼方案中的門限值，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰。進一步，若節(jié)點更新后的退出節(jié)點數(shù)小于閾值時，通過零分享混淆方案，更新仍處于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的與CA的私鑰對應(yīng)的子密鑰。
文檔編號H04L29/06GK101909066SQ201010262108
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者鄭強 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司