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随着数字技术的出现和互联网技术的快速发展,近年来群组通信服务业务明显增多,已经成为一种重要的通信形式,包括电话会议、分布式计算、软件更新、网络社区和股市信息的实时传递等。群组通信技术已经在特定的网络环境中,提供上述服务,得到应用。然而,缺乏安全性以及效率性,使得群组通信技术在通常的网络环境下的使用非常受限制。为了保证群通信的方便与安全,通信组成员需要共享同一个会话密钥,因此,如何设计安全的,有效的组密钥传输协议是很重要的。 基于已有的组密钥传输协议方面的研究成果,本文主要做了如下工作: (1)2010年,Lein Harn等人设计了一种组密钥传输协议(HL协议)。随后, Junghyun Nam等人分析指出HL协议是不安全的,并给出了改进方案(Nam协议)。本文经过分析知,Nam协议仍然不能抵抗来自通信群组内部恶意用户的攻击。本文主要基于Nam协议进行改进,改进后的群组通信协议利用hash函数的性质,对每个群组通信用户的长期秘密数据进行隐藏,在继承 Nam协议优点的基础上,可以有效抵抗来自通信群组内部恶意用户的攻击,保障了群组通信过程中会话密钥的安全,通信内容的安全和用户信息的安全。 (2)2013年,Wei Yuan等人设计了另外一种组密钥传输协议(Yuan协议)。同年,Olimid分析指出Yuan协议同样是不安全的,但未给出改进方案。本文经过分析,指出 Yuan协议不仅不能抵抗来自通信群组内部恶意用户的攻击,而且效率也比较低。本文基于Shamir的秘密共享门限方案及hash函数的性质等,在Yuan协议的基础上给出了改进方案,改进后的方案不仅可以抵抗来自通信群组内部用户的攻击,而且在一定程度上提高了Yuan协议的效率。