6) 从存在的威胁中归纳出共性的安全需求。通常的思路 是从信息安全基本安全需求的角度来分析,包括保密性、认 证性、完整性、可用性、健壮性(鲁棒性、容侵、容错、抗节 点妥协、可靠性)、隐私保护、信任管理。无线网络的移动性 特点和设备的不可靠性特点,使得隐私保护和健壮性这两种 安全需求更加受到重视。安全需求一般是与具体的安全威胁 相对应,也可能是将安全威胁进行归纳后的涵盖安全威胁的 最小集合。根据现代密码学的要求,安全需要通过形式化的 方法进行严格的定义,这种定义往往会用到可忽略函数,概 率多项式图灵机,概率不可区分性等基本概念。 7) 根据前面步骤中归纳的安全需求、网络体系结构、系 统假设确定设计需要达到的安全目标,以及实现该目标时要 满足的特性,例如安全算法需要满足的计算量上限,存储空 间上限,安全方案对容侵、容错的健壮性等。思考在满足网 络体系结构和系统假想条件下如何满足完全需求。思考安全 防御的总体思路,例如是采用密码学的方法,还是采用与通 信网络和计算机安全相关的方法,如人工智能的方法、概率 统计的方法、信任评价和管理的方法、博弈论的方法等等。 8) 根据安全目标和特性、网络体系结构、系统假设等最 后确定安全体系或方案。如果有成熟的密码学机制(如安全 标准、安全算法和安全协议),则通常是一种根据实际应用背 景的工程设计。根据实际应用背景对相关密码学机制进行修 改和应用,这一设计的需要考虑的要点是:对安全标准技术的工程应用选择、信息安全技术应用在实际场合的合理性、 必要性、完备性,以及对历史遗留系统的兼容性,部署安全 方案的成本代价。安全策略和机制则更多地从网络管理和安 全管理的角度考虑实际中安全方案的性能和可用性。 9) 实际应用的需要可能需要构造新的组合工具。根据现 有密码学原语构造适用于应用环境的组合工具(也被称为复杂 系统),其特点是利用现有的(抽象)基本密码学原语或者基 本工具,如伪随机生成器、伪随机函数、抗碰撞单向函数、陷 门置换函数等构造复杂的组合工具、协议、安全方案等。这 种设计往往根据设计者的个人经验,有高度的创造性,甚至 具有一定的偶然性。因此,如何根据安全目标进行逻辑推理, 进而构造自动的安全方案设计工具,乃至进行自动的安全性证 明,笔者认为这将是一个非常有前途的研究方向。 10) 在某些特殊的应用场景中,现有密码学原语及其组合 工具可能不能满足安全需求,这时可以思考是否需要提出新 的密码学原语(或者是密码学构造的新需求),例如签密以及 某种新的特殊数字签名方案(不可否认签名、聚集签名、在 线离线签名、批量验证签名等)、具有特殊属性的公钥加密机 制(代理重加密、基于属性的加密、完全同态加密等)、轻量 级对称密钥加密机制、轻量级安全协议等。实践证明,新的 密码学原语(或者构造方法)往往是来自于实际中的需求。虽 图3解决无线网络安全问的一般思路 然可能只是给出抽象的构造方法.没有给出实际的构造方案, 但提出原语本身就具有一定创新性。无线网络安全研究中不 断地丰富和完善实际构造方案是非常常见的。 |