Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một Giao Thức Xác Thực Người Dùng Dựa Trên RSA Cải Tiến và Thỏa Thuận Khóa Phiên Có Thể Sử Dụng Trong Hệ Thống Thông Tin Y Tế Từ Xa
Tóm tắt
Gần đây, nhóm tác giả Giri et al. đã đề xuất một giao thức xác thực người dùng từ xa dựa trên hệ thống mật mã RSA cho hệ thống thông tin y tế từ xa và tuyên bố rằng giao thức này an toàn trước tất cả các cuộc tấn công an ninh liên quan. Tuy nhiên, chúng tôi đã xem xét kỹ lưỡng giao thức của Giri et al. và chỉ ra rằng giao thức này không an toàn trước các cuộc tấn công đoán mật khẩu ngoại tuyến, cuộc tấn công từ bên trong có đặc quyền và cũng gặp vấn đề về ẩn danh. Hơn nữa, sự kéo dài của cuộc tấn công đoán mật khẩu dẫn đến nhiều điểm yếu về an ninh hơn. Vì vậy, giao thức này cần được cải thiện về mặt an ninh trước khi được triển khai trong các ứng dụng thực tiễn. Để khắc phục các điểm yếu an ninh đã đề cập, bài báo này đề xuất một giao thức cải tiến dựa trên giao thức của Giri et al., trong đó bảo vệ thuộc tính ẩn danh của người dùng. Chúng tôi đã mô phỏng giao thức đề xuất bằng cách sử dụng công cụ AVISPA được chấp nhận rộng rãi, điều này đảm bảo rằng giao thức là AN TOÀN dưới các mô hình OFMC và CL-AtSe, nghĩa là giao thức giống nhau an toàn trước các cuộc tấn công chủ động và bị động, bao gồm cả tấn công phát lại và tấn công man-in-the-middle. Phân tích mật mã không chính thức cũng đã được trình bày, xác nhận rằng giao thức đề xuất cung cấp sự bảo vệ an ninh tốt đối với các cuộc tấn công an ninh liên quan. Phần phân tích hiệu suất so sánh giao thức đề xuất với các giao thức hiện có khác về mặt an ninh và đã quan sát rằng giao thức cung cấp nhiều an toàn hơn và đạt được các chức năng bổ sung như ẩn danh người dùng và xác minh khóa phiên.
Từ khóa
#Bảo mật thông tin #Đối kháng tấn công #RSA #Ẩn danh người dùng #Hệ thống thông tin y tế từ xa #Giao thức xác thực.Tài liệu tham khảo
Amin, R., Cryptanalysis and an efficient secure id-based remote user authentication using smart card. Int. J. Comput. Appl. 75(13):43–48, 2013.
Amin, R., and Biswas, G. P.: Anonymity preserving secure hash function based authentication scheme for consumer usb mass storage device.. In: 3rd International Conference on Computer, Communication, Control and Information Technology (C3IT), 2015, pp. 1–6. doi:10.1109/C3IT.2015.7060190 (2015)
Amin, R., and Biswas, G.P., Design and analysis of bilinear pairing based mutual authentication and key agreement protocol usable in multi-server environment. Wirel. Pers. Commun., 1–24, 2015. doi:10.1007/s11277-015-2616-7.
Amin, R., and Biswas, G. P., A novel user authentication and key agreement protocol for accessing multi-medical server usable in tmis. J. Med. Syst. 39(3):33, 2015. doi:10.1007/s10916-015-0217-3.
Amin, R., and Biswas, G. P.: Remote access control mechanism using rabin public key cryptosystem.. In: Information Systems Design and Intelligent Applications, Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 339, pp. 525–533. India: Springer. doi:10.1007/978-81-322-2250-7_52 (2015)
Amin, R., Maitra, T., Rana, S. P., An improvement of Wang et. al.’s remote user authentication scheme against smart card security breach. Int. J. Comput. Appl. 75(13):37–42, 2013.
Armando, A., Basin, D., Boichut, Y., Chevalier, Y., Compagna, L., Cuellar, J., Drielsma, P., Hem, P., Kouchnarenko, O., Mantovani, J., Mdersheim, S., von Oheimb, D., Rusinowitch, M., Santiago, J., Turuani, M., Vigan, L., Vigneron, L.: The avispa tool for the automated validation of internet security protocols and applications.. In: Computer Aided Verification, Lecture notes in computer science. Vol. 3576, pp. 281–285 (2005)
Arshad, H., and Nikooghadam, M., Three-factor anonymous authentication and key agreement scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 38(12):136, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0136-8.
Chang, Y. F., Yu, S. H., Shiao, D. R., A uniqueness-and-anonymity-preserving remote user authentication scheme for connected health care. J. Med. Syst. 37(2):9902, 2013. doi:10.1007/s10916-012-9902-7.
Dolev, D., and Yao, A. C., On the security of public key protocols. IEEE Trans. Inf. Theory 29(2):198–208, 1983.
Giri, D., Maitra, T., Amin, R., Srivastava, P., An efficient and robust rsa-based remote user authentication for telecare medical information systems. J. Med. Syst. 39(1):145, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0145-7.
He, D., Jianhua, C., Rui, Z., A more secure authentication scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 36(3):1989–1995, 2012.
He, D., Kumar, N., Chilamkurti, N., Lee, J. H., Lightweight ecc based rfid authentication integrated with an id verifier transfer protocol. J. Med. Syst. 38(10):116, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0116-z doi:10.1007/s10916-014-0116-z.
Islam, S. H., Design and analysis of a three party password-based authenticated key exchange protocol using extended chaotic maps. Inf. Sci. 312(0):104–130, 2015. doi:10.1016/j.ins.2015.03.050.
Islam, S. H., and Biswas, G. P., A more efficient and secure id-based remote mutual authentication with key agreement scheme for mobile devices on elliptic curve cryptosystem. J. Syst. Softw. 84(11):1892–1898, 2011.
Islam, S. H., and Biswas, G. P., A provably secure identity-based strong designated verifier proxy signature scheme from bilinear pairings. Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences 26(1):55–67, 2014. doi:10.1016/j.jksuci.2013.03.004.
Islam, S. H., and Khan, M. K., Cryptanalysis and improvement of authentication and key agreement protocols for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 38(10):135, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0135-9.
Khan, M. K., and Kumari, S., An authentication scheme for secure access to healthcare services. J. Med. Syst. 37(4):9954, 2013. doi:10.1007/s10916-013-9954-3.
Khan, M. K., and Kumari, S., Cryptanalysis and improvement of an efficient and secure dynamic id-based authentication scheme for telecare medical information systems. Security and Communication Networks 7(2):399–408, 2014 . doi:10.1002/sec.791.
Kocher, P., Jaffe, J., Jun, B.: Differential power analysis. In: Advances in Cryptology CRYPTO 99, Lecture Notes in Computer Science. Vol. 1666, pp. 388–397 (1999)
Kumari, S., Gupta, M. K., Khan, M. K., Li, X., An improved timestamp-based password authentication scheme: Comments, cryptanalysis, and improvement. Security and Communication Networks 7:1921–1932, 2014. doi:10.1002/sec.906.
Kumari, S., and Khan, M. K., More secure smart card based remote user password authentication scheme with user anonymity. Security and Communication Networks 7:2039–2053, 2013. doi:10.1002/sec.916.
Kumari, S., and Khan, M. K., Cryptanalysis and improvement of ’a robust smart-card-based remote user password authentication scheme. Int. J. Commun. Syst. 27:3939–3955, 2014. doi:10.1002/dac.2590.
Kumari, S., Khan, M. K., Li, X., An improved remote user authentication scheme with key agreement. Comput. Electr. Eng. 40(6):1997–2012, 2014. doi:10.1016/j.compeleceng.2014.05.007.
Kumari, S., Khan, M. K., Li, X., Wu, F., Design of a user anonymous password authentication scheme without smart card. Int. J. Commun. Syst. 27(10):609–618, 2014 . doi:10.1002/dac.2853.
Lamport, L., Password authentication with insecure communication. Commun. ACM 24(11):770–772, 1981. doi:10.1145/358790.358797.
Lee, T. F., An efficient chaotic maps-based authentication and key agreement scheme using smartcards for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 37(6):9985, 2013. doi:10.1007/s10916-013-9985-9.
Lee, T. F., Chang, I. P., Lin, T. H., Wang, C. C., A secure and efficient password- based user authentication scheme using smart cards for the integrated epr information system. J. Med. Syst. 37(3):1–7, 2013.
Li, X., Niu, J. W., Ma, J., Wang, W. D., Liu, C. L., Cryptanalysis and improvement of a biometrics-based remote user authentication scheme using smart cards. J. Netw. Comput. Appl. 34(1):73–79, 2011.
Lu, Y., Li, L., Peng, H., Yang, Y., An enhanced biometric-based authentication scheme for telecare medicine information systems using elliptic curve cryptosystem. J. Med. Syst. 39(3):32, 2015. doi:10.1007/s10916-015-0221-7.
Messerges, T. S., Dabbish, E. A., Sloan, R. H., Examining smart-card security under the threat of power analysis attacks. IEEE Trans. Comput. 51(5):541–552, 2002.
Mishra, D., On the security flaws in id-based password authentication schemes for telecare medical information systems. J. Med. Syst. 39(1):154, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0154-6.
Mishra, D., Understanding security failures of two authentication and key agreement schemes for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 39(3):19, 2015. doi:10.1007/s10916-015-0193-7.
Mishra, D., Mukhopadhyay, S., Chaturvedi, A., Kumari, S., Khan, M. K., Cryptanalysis and improvement of Yan et al.’s biometric-based authentication scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 38(6):24, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0024-2.
Mishra, D., Mukhopadhyay, S., Kumari, S., Khan, M., Chaturvedi, A., Security enhancement of a biometric based authentication scheme for telecare medicine information systems with nonce. J. Med. Syst. 38(5):41, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0041-1.
Mishra, D., Srinivas, J., Mukhopadhyay, S., A secure and efficient chaotic map-based authenticated key agreement scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 38(10): 120, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0120-3.
Rivest, R. L., Shamir, A., Adleman, L., A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems. Commun. ACM 21(2):120–126, 1978. doi:10.1145/359340.359342.
Shor, P. W., Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer. SIAM J. Comput. 26(5):1484–1509, 1997. doi:10.1137/S0097539795293172.
Tool, A. W. http://www.avispa-project.org/web-interface/ February (2015)
Wei, J., Hu, X., Liu, W., An improved authentication scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 36(6):3597–3604, 2012.
Wu, Z. Y., Lee, Y. C., Lai, F., Lee, H. C., Chung, Y., A secure authentication scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 36(3):1529–1535, 2012.
Xie, Q., Liu, W., Wang, S., Han, L., Hu, B., Wu, T., Improvement of a uniqueness-and-anonymity-preserving user authentication scheme for connected health care. J. Med. Syst. 38(9):91, 2014. doi:10.1007/s10916-014-0091-4.
Xu, L., and Wu, F., Cryptanalysis and improvement of a user authentication scheme preserving uniqueness and anonymity for connected health care. J. Med. Syst. 39(2):10, 2015. doi:10.1007/s10916-014-0179-x.
Xu, X., Zhu, P., Wen, Q., Jin, Z., Zhang, H., He, L., A secure and efficient authentication and key agreement scheme based on ecc for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 38(1):9994, 2013. doi:10.1007/s10916-013-9994-8.
Zhang, L., and Zhu, S., Robust ecc-based authenticated key agreement scheme with privacy protection for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 39(5):49, 2015. doi:10.1007/s10916-015-0233-3.
Zhu, Z., An efficient authentication scheme for telecare medicine information systems. J. Med. Syst. 36(6): 3833–3838, 2012.