广播是每个人都接触过的,而广播加密则是一种将数据内容通过广播信道安全地分发给合法用点的安全机制,目前在付费电视、视频会议、无线传感网络等方面得到了广泛的应用。下面我们就来了解一下这个广播加密。

广播加密技术简介

广播加密是一种在广播或多播通信环境下保证通信信息安全的技术手段,第三方对通信内容的窃听和篡改。

广播加密技术的核心思想是广播者将消息加密通过广播方式发送给大量用户,其中只有拥有授权的合法用户才可以解密并获得真实信息。

授权用户能够获得解密密钥对广播信息进行正确解密,而非授权用户无法获取解密密钥,即使截获广播信息也无法获得正确信息。

广播加密

广播加密的要求

  1. 保证通信信息的机密性,即只有授权的用户能够解密和读取通信信息。
  2. 具备适应多种应用场景的灵活性。
  3. 执行效率高,可以在实际通信环境中快速地加密和解密大量数据。
  4. 具备抗攻击的能力,能够抵御各种网络攻击,如中间人攻击、重放攻击、拒绝服务攻击等。
  5. 能够实现可扩展性,方便应对未来网络通信技术的发展和升级。

广播加密

广播加密的原则

  1. 安全性优先原则:在保证通信信息安全的情况下,尽可能地保持通信效率和灵活性。
  2. 简单易用原则:广播加密方案需要尽量简单易懂,易于实施和管理。
  3. 兼容性原则:广播加密方案需要与现有的通信协议兼容,能够无缝接入现有的通信网络。
  4. 可维护性原则:广播加密方案需要具有易于维护和升级的特性,方便对系统进行改进和优化。

广播加密的分类

广播加密根据使用场景不同,主要可分为有状态广播加密和无状态广播加密两类。

有状态广播加密

有状态广播加密方案是针对有状态接收者的,指接收者可以保存接收信息,用户可以根据接收到的广播信息对存贮的密钥进行更新。

由于密文是用当前组用户(即授权用户)共享的组密钥进行加密,密文短,计算量小,但当组用户发生动态变化时,即有用户加入和退出,此时为了保证广播安全,组内的其它用户的密钥都必须更新,此时通信量较大。另外有状态加密要求所有用户一直处于在线状态,因此在实际应用中受到一定的限制。

广播加密

无状态广播加密

无状态广播加密是指接收者不能改变其初始状态(例如修改用户密钥),仅按照初始设置的密钥处理接收到的广播数据,由于接收用户密钥不需要更新,因此不要求用户一直处于在线状态。

无状态广播加密方案可分为基于对称密钥的广播加密和基于公钥的广播加密两类。前者的特点是网络中必须有一个信任中心,信任中心产生并拥有所有用户的密钥,只有信任中心才能广播信息,这类方案对信任中心的依赖性会导致单一失效的问题。而基于公开密钥的加密方案克服了这个缺点,公钥可以存贮在每一个用户或任一个用户都可以存取的共享存贮设备上,也可以广播给用户,因此所有的用户都可以用公钥加密并广播消息。

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