一种基于PUF的两方认证与会话密钥交换协议

来源：计算机工程与应用杂志2018年第18期北京时间：

作者：贺章擎1，李 红2，万美琳3，吴铁洲1

单位：1.湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心，武汉 430068；2.湖北工业大学 计算机学院，武汉 430068；3.湖北大学 物理与电子科学学院，武汉 430062

摘要：提出了一个轻量级的两方认证及会话密钥交换协议，在一个拥有PUF实体的密码设备（Device）与服务器（Server）之间进行安全认证并建立共享会话密钥。协议采用了模糊提取器来进行认证和密钥提取，同时使用伪随机函数和异或加密来进行消息认证和通信数据加密，有效降低了执行开销。协议中Server只需要获取并存储Device中PUF的一条激励-响应信息，用于后续的密钥更新与交换，避免了因采集大量的激励-响应信息而带来的存储资源的消耗和数据泄露隐患。分析表明提出的协议实现了双向认证和可靠的密钥交换，能够抵抗窃听攻击、篡改攻击、中间人攻击、DOS攻击、建模攻击、物理探测攻击等各种攻击技术。

关键词：密钥交换协议,物理不可克隆函数,模糊提取器,消息认证