5G异构网络中基于群组的切换认证方案

来源：计算机工程与应用杂志2022年第18期北京时间：

作者：张应辉, 李一鸣, 李怡飞, 郑东

单位：1.西安邮电大学 网络空间安全学院，西安 710121；2.无线网络安全技术国家工程实验室，西安 710121；3.卫士通摩石实验室，北京 100070；

摘要：随着5G网络的发展，各类网络服务质量极大提升的同时网络环境也愈加复杂，从而带来了一系列安全挑战。切换认证可以解决用户在不同类型网络间的接入认证问题，但现存方案仍存在一些不足，还需要解决如全局切换认证、密钥协商、隐私保护、抵抗伪装攻击、抵抗中间人攻击、抵抗重放攻击以及群组用户切换效率等问题。针对这些问题，提出了一个5G异构网络中基于群组的切换认证方案。在所提出的方案中，注册域服务器在区块链上为每个用户存入一个通行证，任何实体都可以利用该通行证对用户进行认证，从而实现全局切换认证。对于群组用户，各用户分别设置可聚合的认证参数，验证者通过验证聚合签名实现对群组用户的批量验证。新方案不仅提升了群组用户切换时的效率，同时还满足上述安全性要求。基于形式化分析软件AVISPA的分析结果表明，所提出的方案是安全的。性能分析表明，所提出的方案执行批量验证时的效率比现存方案至少提升了89.8％。

关键词：5G,切换认证,区块链,批量验证,AVISPA工具