面向所有 D2D 场景的综合性安全协议

为达成减轻蜂窝流量与提升蜂窝网络效率这两个内在目标，D2D 被视为一种新型通信信道。这种通信形式于第 4 代蜂窝通信中引入，并在第 5 代中扮演重要角色。参考文献中定义的四种 D2D 通信场景包括直连 D2D 与中继 D2D 通信，且均含带与不含蜂窝基础设施两种情况。应对 D2D 协议的一大挑战在于缺乏能适配这四种场景的单一安全协议。本研究提出一种基于 ARIADNE 的安全 D2D 协议。为在源与目的间进行认证与密钥协商，我们采用 LTE-A AKA 协议，进而在中继节点间广播认证应用 TESLA。与近期协议相比，我们所提协议计算开销可忽略、通信开销较 SODE 微小，并保留诸多安全属性，如认证、授权、机密性、完整性、安全密钥协商与安全路由传输。我们使用 ProVerif 验证工具检查了所提协议的认证、机密性、可达性与安全密钥协商。