Once：一种适用于物联网的统一、安全且轻量级的密钥协商方案

《IEEE Internet of Things Journal》：Once: A Unified Secure and Lightweight Key Agreement Scheme for Internet of Things

物联网环境下多因素认证与密钥协商机制研究提出一种安全轻量型MAKA方案，单次循环完成认证且通信效率最优，通过随机预言模型、ProVerif工具和BAN逻辑验证安全性，对比20种单网关和6种多网关方案在安全和性能上均具优势。

　　

摘要：

近年来，物联网（IoT）发展迅速，并已广泛应用于各种工业领域。在典型的物联网环境中，用户可以远程访问智能设备并向其发送指令。如果用户的身份未被正确验证，潜在的攻击者就可能伪装成合法用户，向设备发送虚假甚至恶意的指令，从而威胁到整个网络的安全。由于物联网的开放性以及智能设备内部资源的限制，安全且高效的相互认证和密钥协商（MAKA）方案对于确保网络安全至关重要。近年来，已经提出了一系列具有不同安全目标的MAKA方案，但大多数方案在安全性或性能方面存在缺陷。在本文中，我们提出了一种新颖的安全、轻量级的多因素MAKA方案，该方案仅需一个周期即可完成认证过程，适用于单网关和多网关物联网网络。其中，表示参与网络环境的参与者数量。该方案能够在面对先进威胁模型的情况下，实现远程用户与智能设备之间的安全认证。我们的方案已在随机预言机模型、ProVerif工具、BAN逻辑和非正式安全分析的验证下证明了其安全性，充分表明该方案能够以高置信度满足所有预期的安全要求。我们分别对20种单网关方案和6种多网关方案在安全性和性能方面进行了充分的比较。据作者所知，我们的方案不仅满足了所有安全要求，而且在所有竞争方案中具有最低的通信开销，在所有多网关方案中具有最低的计算开销。我们相信，我们的工作为物联网环境中MAKA方案在安全性和效率之间的权衡取得了重要进展...

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