泛在网络服务安全理论与关键技术

与同类书籍相比较，本书的亮点在于理论体系新、研究成果原创性，能解决国家层面的安全技术问题。本书是针对目前泛在网络环境下信息服务出现的一些新安全问题而提出的新的理论体系和关键技术，所有理论和关键技术均有国家重大项目支撑；研究成果均有相关专利和核心期刊论文支撑，成果具有原创性；所有理论体系和关键技术都进行工程化和验证。

随着通信技术、网络技术和计算技术的持续演进与广泛应用，已形成包含因特网、移动互联网、物联网、卫星通信网/卫星互联网、天地一体化网络等异构互联的泛在网络环境。泛在网络具有开放性、异构性、移动性、动态性等特性，能提供不同层次的多样化和个性化的信息服务，实现了“万物互联、智慧互通”。本书系统阐述了泛在网络安全服务方面的相关理论、技术及应用。本书内容分为7章，首先介绍了泛在网络技术演化、安全挑战和泛在网络安全技术的研究进展，然后提出了数据按需汇聚与安全传输机制、高并发数据安全服务方法、实体身份认证与密钥管理机制和网络资源安全防护机制，最后展望了泛在网络安全服务的未来发展趋势。本书可作为计算机、通信和网络安全领域的理论研究和工程技术人员，以及研究生和高年级本科生的参考书。

李凤华 工学博士，研究员，入选中国科学院“百人计划”，现任中国科学院信息工程研究所副总工程师、863计划主题项目首 席专家，信息安全和计算机系统结构学科博士生导师；西安电子科技大学兼职教授、密码学学科博士生导师；中国科技大学信息安全学科博士生导师。《电子学报》、《通信学报》编委；新闻出版总署重大科技工程项目“数字版权保护技术研发工程”总体组专家咨询组成员。长期从事网络与系统安全、分布式信息系统安全、数据库安全、访问控制、密码系统等方面的研究工作，2001年获国 务院政府特殊津贴，2003年被评为中 央办 公厅“靠前青年”； 先后承担了国家自然科学基金、国家863计划、国家信息安全专项、教育部科学技术研究重点等项目，获省部级科技进步一等奖2项、二等奖3项、三等奖3项。目前，承担国家自然科学基金、863计划、国家信息安全专项、新闻出版总署重大科技工程等项目。

第1章 泛在网络技术演化与安全服务 1
1．1泛在网络技术的发展1
1．1．1无线通信技术发展1
1．1．2网络技术的发展5
1．1．3万物互联与泛在网络9
1．2泛在网络的信息服务10
1．2．1网络信息服务模式10
1．2．2泛在网络信息服务特征12
1．2．3数据跨域受控共享13
1．3泛在网络环境下面临的新安全挑战14
1．3．1数据安全流转14
1．3．2高并发数据安全服务16
1．3．3实体身份认证与密钥管理18
1．3．4网络资源安全防护20
参考文献22
第2章泛在网络安全技术进展23
2．1数据按需汇聚与安全传输23
2．1．1数据采集与处理23
2．1．2数据汇集与传输29
2．2高并发数据安全服务33
2．2．1高并发数据处理33
2．2．2安全业务服务37
2．3实体身份认证与密钥管理39
2．3．1移动用户接入认证与密钥管理39
2．3．2群组用户认证与密钥管理40
2．4网络资源安全防护43
2．4．1泛在网络下的访问控制43
2．4．2泛在网络入侵检测与响应48
参考文献50
第3章数据按需汇聚与安全传输68
3．1异常数据监测与管理68
3．1．1网络流量异常爆发检测69
3．1．2网络数据流识别77
3．1．3采集代理优化部署80
3．2数据汇聚与调度90
3．2．1数据按需汇聚91
3．2．2数据实时汇聚94
3．2．3多路径拥塞控制95
3．2．4网络流量均衡分割98
3．2．5汇聚节点按需部署101
3．3数据安全传输107
3．3．1安全通信节点发现107
3．3．2数据伴随传输与接收113
3．3．3抗协议分析的数据安全传输115
参考文献119
第4章高并发数据安全服务121
4．1高并发数据处理121
4．1．1高并发业务数据的处理场景和处理流程122
4．1．2支持并行运行算法的数据处理126
4．1．3算法数据处理同步130
4．1．4支持线程级加解密的密码处理器架构及密码运算操作134
4．2高性能安全业务按需服务138
4．2．1在线业务按需服务138
4．2．2密码按需服务142
4．2．3虚拟化设备集群密码服务145
4．2．4支持同名重构的可信平台148
4．3高性能数据安全存储152
4．3．1支持高并发的Hadoop高性能加密153
4．3．2分层可扩展存储架构158
参考文献163
第5章实体身份认证与密钥管理164
5．1移动用户接入与切换认证164
5．1．1移动通信网络设备的轻量级安全接入认证165
5．1．2海量物联网设备快速接入认证172
5．1．3用户终端接入核心网快速重认证176
5．1．4异构网络隐私保护切换认证180
5．2群组用户认证与切换184
5．2．1基于群组的通信设备认证184
5．2．2基于多元身份的设备群组认证189
5．2．3基于移动中继的群到路径移动切换认证192
5．2．4机器类型通信中群组匿名切换197
5．3通用认证与密钥管理201
5．3．1多因子通用可组合认证及服务授权201
5．3．2不同公钥系统间认证加密方法208
5．3．3基于中国剩余定理的群组密钥管理211
5．3．4基于自认证公钥的两方密钥协商215
参考文献219
第6章网络资源安全防护221
6．1访问控制221
6．1．1面向网络空间的访问控制模型222
6．1．2数据跨域流转过程中的延伸访问控制机制229
6．1．3访问冲突消解策略232
6．1．4访问控制异常权限配置挖掘241
6．2隔离机制245
6．2．1抗隐蔽通道的网络隔离246
6．2．2轻量级的虚拟机资源隔离248
6．2．3虚实互联环境下多任务安全隔离机制251
6．3威胁检测256
6．3．1网络系统漏洞风险评估257
6．3．2通用网络安全管理方法262
6．3．3网络设备配置与验证265
6．3．4入侵响应策略确定269
6．3．5入侵响应策略生成276
参考文献283
第7章泛在网络安全服务的未来发展趋势285
7．1数据安全流转285
7．1．1多源信息动态汇聚285
7．1．2多源异构数据可信认证285
7．2高并发数据安全服务286
7．2．1一体化密码按需服务架构286
7．2．2跨域密码资源动态管理与监控286
7．2．3虚拟化的高并发密码服务调度287
7．2．4高性能密码计算平台与安全防护287
7．3实体身份认证与密钥管理287
7．3．1多元实体跨管理域身份认证287
7．3．2信任动态度量与信任链构建288
7．4网络资源安全防护288
7．4．1跨域访问控制模型288
7．4．2海量异构数据动态授权与延伸控制289
7．4．3泛在网络场景下威胁检测与处置290