基于ARP与DNS欺骗的重定向技术的研究
第２８卷第２３期Ｖ０１．２８Ｎｏ．２３计算机工程与设计ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎ２００７年１２月Ｄｅｅ．２００７基于ＡＲＰ与ＤＮＳ欺骗的重定向技术的研究刘扬１，刘杨１，胡
第２８卷第２３期
Ｖ０１．２８
Ｎｏ．２３
计算机工程与设计
ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎ
２００７年１２月
Ｄｅｅ．２００７
基于ＡＲＰ与ＤＮＳ欺骗的重定向技术的研究
刘
扬１，
刘
杨１，胡仕成１，朱东杰２
（１．哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，山东威海２６４２０９；
２．哈尔滨工业大学软件学院，山东成海２６４２０９）
摘要：网络信息的检测与控制是网络管理的基本职责，限制客户端对非法网站访问是网络管理的重要任务。通过分析ＡＲＰ欺骗的原理，利用ＡＲＰ欺骗的方法对局域网内信息进行监听，分析ＤＮＳ查询数据报内容，在ＡＲＰ欺骗的基础上结合ＤＮＳ欺骗对非法访问进行重定向技术进行了研究，并提出了相应的算法，减少了客户端对非法网站访问，实现了自动网络监控
的功能．
关键词：嗅探；ＡＲＰ欺骗；ＤＮＳ欺骗；会话劫持；重定向技术中图法分类号：ＴＰ３９３．０８
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００．７０２４（２００７）２３．５６０４．０３
Ｒｅａｃｈｉｎｇ
ｏｎ
ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎＡＲＰａｎｄＤＮＳｓｐｏｏｆｉｎｇ
ＬＩＵＹａｎ９１，ＬＩＵＹａｎ９１，ＨＵＳｈｉ—ｃｈｅｎ９１，ＺＨＵＤｏｎｇ－ｊｉｅ２
＜１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂａｓｉｃ
ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２０９，Ｃｈｉｎａ）
ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｎｅｔｗｏｒｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｓｃｈｅｃｋｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｆｎｅｔｗｏｒｋｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔ
Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
ｔａｓｋｉｓｌｉｍｉｔｉｎｇｉｌｌｅｇａｌａｃｃｅｓｓｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋＡＲＰ
ｏｎ
ｏｆｔｈｅＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇ，ｔｈｅＬＡＮｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙ
ｓｐｏｏｆｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＤＮＳｒｅｑｕｅｓｔｐａｃｋａｇｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｎｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｉｌｌｅｇａｌａｃｃｅｓｓｉｎｇｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｂａｓｅｄＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＤＮＳＳｐｏＯｆｉｎｇｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｔｈｕｓｔｈｅｉｌｌｅｇａｌａｃｃｅｓｓｉｎｇｄｅｇｒｅｅｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，
ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
ａｎｄｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｎｅｔｗｏｒｋｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｉｓａｃｈｉｅｖｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｎｉｆｆｉｎｇ；ＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇ；ＤＮＳｓｐｏｏｆｉｎｇ；ｓｅｓｓｉｏｎ・埘ａｃｋｉｎｇ；ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０引言
的隐蔽性。本文通过分析会话劫持，监听局域网中的主机访问信息，进而采用过滤技术并伪造ＤＮＳ应答包对非法访问进行ＤＮＳ欺骗，把访问者导向到一个特定的主机上，在该主机上放置一个警告页面，达到限制非法上网的目的。
局域网的链接方式主要有两种，一种是通过集线器链接，一种是通过三层交换机链接。通过集线器链接的网络，由于集线器只是对数据帧进行广播，只要把网卡设置为混杂模式，在集线器任何一个端口都可以侦听到整个局域网里面的数据流，在这种情况下可以很方便的对局域网里的主机进行监听Ⅲ。而大多数局域网是通过三层交换机链接，交换机有自己的ＭＡＣ映射表，除了广播数据包，其它的数据包都是由发送主机端口进，接受主机端口出，在这种情况下除了网关，主机相互间不知道访问的内容。要侦听流向其它主机的数据流就需要破坏交换机的数据流向，可以有两种方法，一是使用洪泛方式攻击交换机，使其映射表溢出，于是交换机就会进入类似于集线器的广播模式；二是会话劫持，通过ＡＲＰ欺骗，在侦听的主机和网关之间做中间人，获取数据流。第一种方法会对网络的稳定性造成一定的影响并且易于觉察。采用会话劫持具有较高
收稿日期：２００６－１２—２２
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｙｌ２３２２＠１２６．ｔｏｍ
１欺骗原理
１．１
ＡＲＰ欺骗原理
ＡＲＰ协议是建立在相互信任的基础上的，它是一个无状
态协议嘲。ＡＲＰ请求是以广播方式进行的，任意一台主机在没有接到请求的情况下也可以随意发送ＡＲＰ应答包，接收到ＡＲＰ应答包的ＡＲＰ缓存没有认证机制，直接动态更新缓存，这些都为ＡＲＰ欺骗提供了条件。
会话劫持是攻击者通过将自身插入到两个通信主机之间，从而获取通信双方交互信息，为防止通信中断，攻击者将不断转发两个通信主机之间的信息。会话劫持的方式可以分为内网会话劫持和外网会话劫持阱。
基金项目：哈尔滨工业大学（威海）校研究基金项目（ＭＱｌ０００００７９）．
作者简介：刘扬（１９７２一），男，陕西武功人，硕士，讲师，研究方向为计算机网络协议分析及安全保障、企业资源计划；硕士，助教，研究方向为计算机网络：
胡仕成（１９７０－－），男，博士后，副教授，研究方向为企业资源计划、计算机网络；
男，河南正阳人，硕士，助教，研究方向为人工智能、计算机网络。
刘杨（１９７８－－），女，朱东杰（１９８３一），
一５６０４一
万方数据
,１．１．１内网会话劫持包的简化格式如表３所示。
假设在同一网段内的主机Ａ要和主机Ｂ进行通信，现在表３发送到Ａ主机的ＡＲＰ应答包攻击者主机Ｃ要进行监听双方通信内容，如图１所示。源ＭＡＣ地址源口地址目的ＭＡＣ地址目的Ｐ地址
ＡＢ－ＡＢ．ＡＢ．ＡＢ．ＡＢ１７２．２９．２６．２００００．１１－２２．３３婢ＡＡ１７２．２９．２６．１００
主机Ａ接收到Ａｌ冲应答包更新缓存，主机Ａ在遭受欺骗
后将信息发送给主机Ｂ时是按攻击者主机Ｃ的ＭＡＣ地址寻
址，ＡＲＰ协议为局域网协议，由于主机Ｃ在外网，所以主机Ａ
不会将信息发送到路由器，这时主机Ｃ利用ＩＣＭＰ更新主机Ａ
的路由表，将发送给主机Ｂ的信息先发送到路由器再转发给
攻击者Ⅲ。这样攻击者就实现了对主机Ａ的监听。同理，可以
图ｌ内网监听过程实现对主机Ｂ的监听，从而实现外网监听。
１．２ＤＮＳ欺骗原理
攻击者主机Ｃ在已知通信双方ＩＰ的基础上，可以通过收当客户向一台服务器请求服务时，服务器方一般会根据集ＡＲＰ请求／响应信息或通过ＩＣＭＰ协议的ＰＩＮＧ命令获取通客户的礤反向解析出该口对应的域名。这种反向域名解析信双方主机的ＭＡＣ地址。主机Ｃ设置网卡为混杂模式并具就是一个查ＤＮＳ（ｄｏｍａｉｎｎａｌｌｌｅｓｅｒｖｉｃｅ）的过程嘲。有转发功能，主机Ｃ进行ＡＲＰ欺骗（ＡＲＰＳｐｏｏｆｉｎｇ），构造ＡＲ．Ｐ在ＤＮＳ数据报头部的序列号是用来匹配应答和查询数应答包发送给主机Ａ，该包的简化格式如表１所示。据报的。客户端首先以特定的标识向ＤＮＳ服务器发送域名
表１发送到Ａ主机的ＡＲＰ应答包查询数据报，在ＤＮＳ服务器查询之后以相同的／Ｄ号给客户端
发送域名应答数据报旧。这时客户端会将收到的ＤＮＳ应答数
源ＭＡＣ地址源坤地址目的ＭＡＣ地址目的婵地址
ＡＢ—ＡＢ．ＡＢ．ＡＢ．ＡＢ１７２．２９．２６．２００００—１１－２２—３３—４４—ＡＡ１７２．２９＿２６．１００据报的ＩＤ和自己发送的查询数据报ＩＤ相比较，如果匹配则
表明接收到的正是本机等待的数据报，如果不匹配则丢弃之。
由于ＡＲＰ协议自身的缺陷，主机Ａ接收主机Ｃ构造的假如伪装ＤＮＳ服务器提前向客户端发送应答数据报，那ＡＲＰ应答包并更新ＡＲＰ缓存，为防止欺骗失效，主机Ｃ必须么客户端的ＤＮＳ缓存里域名所对应的ｍ就是欺骗者自定义不断发送ＡＲＰ应答包持续欺骗。同理，主机Ｃ构造ＡＲＰ应答的ＩＰ，同时客户端也就被带到了欺骗者希望的网站。前提条包发送给主机Ｂ进行欺骗。包的简化格式如表２所示。件就是欺骗者发送的ＩＤ匹配的ＤＳＮ应答数据报在ＤＮＳ服务
表２发送到Ｂ主机的ＡＲＰ应答包器发送的应答数据报之前到达客户端。
利用ＤＮＳ序列号欺骗可分为如下两种情况：①本地主机
源ＭＡＣ地址源Ⅲ地址目的ＭＡＣ地址目的口地址与ＤＮＳ服务器，本地主机与客户端主机均不在同一个局域网ＡＢ—ＡＢ－ＡＢ・ＡＢ．＾Ｂ１７２．２９．２６．１００００－１ｌ＿２２－３３－４４－ＢＢ１７２．２９．２６．２００
内，方法有以下几种：向客户端主机随机发送大量ＤＮＳ应答
这样攻击者阻断了主机Ａ与主机Ｂ的直接通信，通过攻数据报，其中序列号是任意给定的，因此序列号和客户端查询击者可以接收并转发通信双方的信息，进行不易被通信双方报文序列号匹配的概率很低旧；向ＤＮＳ服务器发起拒绝服务发觉的监听。攻击，容易被检测；ＢＩＮＤ漏洞，使用范围比较有限。②本地主１．１．２外网会话劫持机至少与ＤＮＳ服务器或客户端主机中的某一台处在同一个局
假设在同一网段内的主机Ａ要和主机Ｂ进行通信，现在域网内：欺骗者可以通过嗅探Ｓｎｉｔｉｉｎｇ得到ＤＮＳ查询报文的序攻击者主机Ｃ处于外网中，要进行监听双方通信内容，如图２列号，利用ＡＲＰ欺骗来实现可靠而稳定的ＤＮＳ序列号欺骗。所示。攻击者主机Ｃ为监听主机Ａ和主机Ｂ的通信内容，必２具体实现
须通过路由器。考虑到信息从内网到外网的存活时间问题，
修改攻击者ｍ分组的ＴｒＬ时间，使攻击者发出的欺骗包有充在局域网中实现ＤＮＳ欺骗的基础是ＡＲＰ欺骗。ＡＲＰ欺足的时间到达目的主机。主机Ｃ发送ＡＲＰ应答包给主机Ａ，．骗的对象是网关和客户端。欺骗者采用多线程方式运行ＡＲＰ
Ｓｐｏｏｆｉｎｇ线程进行会话劫持，欺骗者持续向网关发送包含客户
端口及欺骗者ＭＡＣ的ＤＮＳ应答数据报，促使网关修改其ＡＲＰ
缓存阁；同时欺骗者持续向客户端发送包含网关ｍ及欺骗者
ＭＡＣ的ＤＮＳ应答数据报，促使客户端修改其ＡＲＰ缓存。此时
网关看到客户端ＭＡＣ地址就是欺骗者主机的ＭＡＣ地址；客
户端也认为网关的ＭＡＣ地址为欺骗者主机的ＭＡＣ地址。网
关和客户端进行通信时，数据流通过欺骗者主机进行中转，欺
骗者主机可以在网关和客户端无觉察的情况下进行监听。当
欺骗者主机利用Ｓｎｉｆｆｉｎｇ线程进行监听时，如发现客户端发送
图２外网监听的ＤＮＳ查询数据报（目的端口为５３）贝１Ｊ提取其域名字段内容，
万 方数据・——５６０５‘‘—
,在数据库中进行对比，如果是非法网站，欺骗者主机根据ＤＮＳ查询数据报的序列号构造ＤＮＳ应答数据报，在ＤＮＳ应答数据报域名字段中写入警告网站域名地址，这样客户端会收到欺骗者发送的ＤＮＳ响应数据报并访问欺骗者自定义的网站。
主程序创建两个线程，一个线程进行实时的ＡＲＰ欺骗，另一个线程监听接收到的数据报，若发现有域名服务查询数据报，则立即向客户端发送自定义的ＤＳＮ响应数据报。测试环境：Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００＋ＶＣ６．０十Ｗｉｎｐｃａｐ３．Ｏ＿ａｌｐｈａ，注册表：ＨＫＥ￡ｚＯＣＡＬ＿ＭＡＣＨＩＮＥ＼ＳＹＳＴＥＭ＼ＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌＳｅｔ＼Ｓｅｒｖｉ－
ｃｅｓ＼Ｔｃｐｉｐ＼ＰａｒａｍｅｔｅｒｓＲＰＥｎａｂｌｅＲｏｕｔｅｒ＝０ｘｌ。
ＤＮＳ包结构：以太网头部＋ＩＰ头部＋ＵＤＰ头部＋ＤＩＮＳ部分（Ｂ代表字节）ＡＲＰＳｐｏｏｆｉｎｇ线程：
ＰａｃｋｅｔＩｎｉｔＰａｃｋｅｔ（ＩＰｐａｃｋｅｔｓ．Ｓｅｌｌｄｂｕｆ，ｓｉｚｅｏｆ（ｅｔｈ）＋ｓｉｚｅｏｆ
（—嗵ｐ））；／／初始化ＡＲＰ响应数据报：
ＰａｃｋｅｔＳｃｎｄＰａｃｋｅｔ（ＩＰＮＩＣ，ＩＰｐａｃｋｅｔｓ，ＴＲＩ『Ｅ）：／／发送ＡＲＰ欺骗的响应数据报；
ＧｅｔＭＡＣ０函数
ＧｃｔＮＩＣｓｌｎｆｏ（ｐＮｌＣｉｎｆｏ，＆ＮＩＣＩｎｆｏｓｉｚｅ）；∥获取网络适配器的属性；ＳｅｎｄＡＲＰ（ｄｅｓｔｌＰ，０，ｐｕｌＭＡＣ，＆ｕｌｌｅｎ）；
／／发送ＡＲＰ请求数据报，过去网络主机的ＭＡＣ地址；Ｓｎｉｆｆｉｎｇ线程：
ＰａｃｋｅｔＳｅｔＨｗＦｉｌｔｅｒ（ＩＰＮＩＣ。ＮＤＩＳ＿ＰＡＣＫＥ飞娶ＰＥ
ＰＲＯＭＩＳ—
ｃｕｏｕｓ）；／／将网卡设置为混杂模式
ＰａｃｋｅｔＳｅｔＢｕｆｆ（１ｐＮＩＣ，５００’１０２４），／／设置网络适配器的内核缓存；ＰａｅｋｅｔＳｅｔＲｅａｄＴｉｍｅｏｕｔ（ＩＰＮＩＣ，１）；，／设置等待时间；
ＰａｅｋｅｔＲｅｃｅｉｖｅＰａｅｋｅｔ（ＩＰＮＩＣ，ＩＰｐａｃｋｅｔｒ，ＴＲＵＥ））∥接收网络数据报；
Ｃｈｅｃｋｓｕｍ（（ＵＳＨＯＲＴ‘）ｔｅｍｐ，ｓｉｚｅｏｆ（ＰＳＤ）＋ｓｉｚｅｏｆ（Ｕ『ＤＰ．
ＨＤＲｈｉｚｅｏｆｆＤＮＳＭｅｎ＋ｓｉｚｅｏｆ
（ＱＵＥＲＹ）＋ｓｉｚｅｏｆ（ＲＥＳＰＯＮＳＥ））；／／计算校验和；
ＰａｅｋｅｔｌｎｉｔＰａｅｋｅｔ（１ｐｐａｃｋｅｔｓ，ｓｅｎｄｂｕｆ：ｓｉｚｃｏｆ（ＥＴＨＤｌ◇悔ｉｚｅｏｆ（ＩＰＨＤＲ）＋ｓｉｚｅｏｆ（ＵＤＰＨＤＲ）＋ｓｉｚｅｏｆ（ＤＮＳ）＋ｕｌｅｎ＋４＋ｓｉｚｅｏｆ（ＲＥ—ＳＰＯＮＳＥ））；
／／初始化一个ＰＡＣＫＥＴ结构，发送ＤＮＳ响应数据报；ＤＮＳ查询数据报域名字段的分析：要对ＤＮＳ查询数据报中的域名字段做提取，分析出客户机访问的域名，域名字段的开始位置是固定的（５５字节开始），但是长度是不固定的，可通过包长度计算出来这个字段的长度，字段长度＝总包长度－５８（以太网１４＋ＩＰ头２０＋ＵＤＰ头８＋ＤＮＳ字段的其它部分１６）嘲，所以可以每次在捕获ＤＮＳ查询数据报以后都从截取５５开始，长度为总包长度一５８，进行域名分析。
分析的时候要注意这里面不是完全按照ＡＳＣＩＩ对应关系对应的，分析的时候需要做些转换，也就是域名中除了“０－９”
。ａ∥“一”以外都要作为“。”处理嗍。这样就可以得到客户机
的ＤＮＳ请求中的域名信息了过滤方式：与非法的域名记录做对比，如果是非法域名，就进行ＤＮＳ欺骗，如果不是不做回应。
・——５６０６・——
万
方数据采用的方法是每次在程序初始化时就从数据库里读出所有非法域名（管理员导入），全部存入内存缓存区（因为都是字符串不会占用很多内存），然后在内存中进行智能分词匹配，过滤出含有非法网站信息的域名。
构造欺骗包：构造欺骗包时，应该尽量构造简单的包，权威和附加字段都不添，如ＵＤＰ校验和等“∞，可以减少出错的几率，也加快了回应速度。
ＤＮＳ包的大部分字段的位置都是不变的，只是因为问题的域名长短不一才使得少量字段位置有区别，而且ＤＮＳ查询数据报和应答包的包结构也是一样的，只是查询数据报的应答字段，权威字段，附加字段都是空，所以采用了改造查询数据报的方法，而不是构造包的方法，这样全是交换和置位操作，减少了分析数据包和构造结构体等麻烦，也省去了结构体类型转换等需要的时间。需要注意的是：每组ＤＮＳ查询和应答是通过ＤＮＳ部分的序列号来匹配的，所以回应的序列号要和查询的序列号一致。实现如下：
Ｍ＾ＩＮＯ函数
ＰａｅｋｅｔＧｅｔＮｌＣＮａｍｅｓ
（（ｃｈａｒ’）ＮｌＣｎａｍｅ，＆ＮｌＣｌｅｎｇｔｈ）『；
／／获得本地主机的网络适配器列表和描述：ＩＰＮＩＣ＝
ＰａｃｋｅｔＯｐｅｎＮＩＣ（ＮＩＣｌｉｓｔ［ｏｐｅｎ－ｌ】）：
／／打开指定的网络适配器；
ＣｒｅａｔｅＴｈｒｅａｄ（ＮＵＬＬ，０，Ｓｎｉｆｆｉｎｇ，Ｍ『ＩＪｍ０＆ｔｈｒｅａｄｒｉｄ）ｔ
ＣｒｅａｔｅＴｈｒｅａｄ
（ＮＵＬＬ，０，ＡＲＰＳｐｏｏｆｍｇ，ＮＵＬＬ，０，＆ｔｈｒｅａｄｓｉｄ）；∥创建两个线程；
ＷａｉｔＦｏｒＭｕｌｔｉｐｌｅＯｂｊｅｅｔｓ（２，ｔｈｒｅａｄ，ＦＡＬＳＥ，ＩＮＦＩＮＩＴＥ）；∥等待其中的某个线程结束；
３结束语
网络信息的检测与控制是网络管理员面临的问题，在局域网可以采用多种方式（如软硬件防火墙等）对客户端的不良信息访问加以控制。本方法在校局域网内经测试，当客户端对非法网站访问时客户端可以在Ｏ．４ｍｓ内被定位到指定网站，有效减少客户端对非法网站的访问，从而实现对局域网内客户端对非法网站访问的控制。本文介绍的ＤＮＳ序列号欺骗是基于ＡＲＰ欺骗之上的网络攻击，仅限于局域网中。在数据库中对非法网站的匹配查询算法复杂度还有待进一步改进。
参考文献：
【１】
郭润，王振兴，敦亚南．交换式以太网中的ＡＲＰ与ＤＮＳ欺骗技术分析［Ｊ】．微计算机信息（管控一体化），２００５，２１（３）：２１－２３．【２】Ｄａｖｉｄ
Ｃ
Ｐｌｕｍｍｅｒ．Ａｎｅｔｈｅｍｅｔａｄｄｒｅｓｓｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌ—
Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｐｒｏｔｏｃｏｌａｄｄｒｅｓｓｅｓｔｏ
４８ｂｉｔｅｔｈｅｍｅｔａｄｄｒｅｓｓ
ｆｏｒＩｘａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｏｎ
ｅｔｈｅｒｎｅｔ
ｈａｒｄｗａｒｅ［Ｓ］．ＲＦＣ８２６．
【３】ＬｉｕＹａｎｇ，ＣｈｉＬｃｊｍａ，ＺｈｕＤｏｎｇｊｉｅ．ＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ａｎｄ
ｇｕａｒｄｉｎｇ
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｃ］．Ｔｈｅ
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎ
Ｍｕｌｔｉ－
ｍｅｄｉａ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｄａｌｉａａ：ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，２００６：１８３－１８６．
（下转第５６０９．页）
,下的适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击。
（２）ＰＫＧ伪造签名
第一种情况，ＰＫＧ想伪造对消息ｍ的签名，使得该签名与用户对消息ｒａ的签名相同。假设ＰＫＧ所伪造的合法签名（配
于双线性对的计算时问，因此本方案在签名验证阶段的效率还是高于文献［７】中的方案。由此可知，在安全性相同的情况下，本方案高于文献【７】中方案的效率。
巧乃．尸）为对消息ｍ的签名矿＝（枞）扩１岛），这里，ＰＫＧ知道＆，
可计算：，＿ＩＰ＝（Ｑｍ＋ｓＸｘ＋ｈ）。１乃这与ｑ．ＢＤＨＩＰ难解是矛盾的。另外，在这种情况下就相当于用户的私钥变成了，．≯，根据（１）中的证明，此时本方案仍然能抵抗适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击。
第二种情况，ＰＫＧ想伪造对消息ｍ的签名，该签名与用户
４结束语
本文在基于身份密码体制下提出了一个新的无可信中心的数字签名方案，并对该方案进行了安全性证明和效率分析。本文方案与传统的无可信中心的签名方案不同，是基于４．ＳＤＨＰ难解的，但是具有与传统的无可信中心的签名方案相同的安全性，能抵抗随机预言模型下的适应性选择消息和身份的存在性伪造攻击。本文方案在效率方面优于其它基于身份无可信中心的数字签名方案。
所作的对消息ｍ的签名不同。ＰＫＧ选择一个随机数ｒ，∈Ｚ，计
算Ｑ名＝凰（，Ｄ０ｚ７，Ｐ），最后得到一个可验证有效的签名（【，，，ｎ正ｒ四。但是，合法的用户可以提供证据证明ＰＫＧ伪造了他的
签名。他先把ｒＰ交给一个中间人，然后就可以证明他知道岛：
中间人随机选取口∈。ｚ：，把口匕和ａＨ，（ＩＯ０ＬｒＰ’以通过一个安
参考文献：
【１】
ＢｏｎｅｈＤ，ＬｙｎｎＢ，ＳｈａｃｈａｍＨ．Ｓｈｏｒｔｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ
ｆｒｏｍｔｈｅＷｅｉｌ
全通道送给用户，用户计算：会（岛，ａＰ．＋ａＨ（ＩＤ¨正厂Ｐ懈），如果
等式文％，ａＰ．＋ａｔｔ（ＩＤ
且他的ＩＤ在同一时间期限内对应了ｒＰ和ｒ，Ｐ，这时中间人就可以判断ＰＫＧ伪造了用户的签名。这是因为，由（１）中证明可知除ＰＫＧ外的任何人都无法得到ｓ，进而无法伪造用户的签名。３．２效率分析与对比
ＩＩ正删＝簖成立，就说明用户知道岛并
ｐａｉｒｉｎｇ［Ｃ】．ＧｏｌｄＣｏａｓｔ，Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ：ＰｒｏｃＡｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎＣｒｙｐｔｏｌｏｇｙ—Ａｓｉａｃｒｙｐｔ，２００１：５１４－５３２．
【２】ＰａｔｅｒｓｏｎＫＧ．ＩＤ－ｂａｓｅｄｓｉｇｎａｔｕｒｅｆｒｏｍｐａｉｒｉｎｇＯｎｅｌｌｉｐｔｉｃ
ｃｕｒｖｅｓ
［ＯＬ】．Ｃｒｙｐｔｏｌｏｇｙ
２００２／００４．
ｅＰｒｉｎｔ
Ａｒｃｈｉｖｅ，２００２．ｈｔｔｐ：／／ｅｐｒｉｎｔ．ｉａｃｒ．ｏｒｇ／
【３】ＨｅｓｓＥＥｆｆｉｃｉｅｎｔｉｄｅｎｔｉｔｙｂａｓｅｄｓｉｇｎａｔｕｒｅｓｃｈｅｍｅｓｂａｓｅｄ
０１１
ｐａｉ－
本文所提出的签名方案和文献【７】所提出的方案都是基于身份无可信中心的签名，并且它们都具有相同的安全性。文献［７】的方案是目前所知的基于身份无可信中心的签名方案中效率最好的方案。下面分别对这两个方案进行签名和验证阶段的效率分析。
从表１中明显看出本方案在签名阶段效率高于文献［７】中的方案。在签名验证阶段本方案比文献［７】的方案多一个点乘计算，少了一个双线性对的计算。但是点乘的计算时间远低
【５】５
ｒｉｎｇｓ［Ｃ］．ＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ，ＳＡＣ‘０２．Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ：
．
Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，２００３：３１０・３２４．
【４】ＣｈａＪＣ。ＣｈｅｏｎＪＨ．Ａｎｉｄｅｎｔｉｔｙ－ｂａｓｅｄｓｉｇｎａｔｕｒｅｆｒｏｍｇａｐＤｉｆｆｉｅ—
Ｈｅｌｌｍａｎ
ｇｒｏｕｐｓ［Ｃ】．Ｐｕｂｌｉｃ
ＫｅｙＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ－ＰＫＣ．Ｂｅｒｌｉｎ：
Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，２００３：１８－３０．ＢａｒｒｅｔｏＥ
ｓｅｃｕｒｅ
ＬｉｂｅｒｔＢ，ＭｃＣｕｌｌａｇｈＮ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｐｒｏｖａｂｌｙ－
ｉｄｅｎｔｉｔｙ—ｂａｓｅｄｓｉｇｎａｔｕｒｅａｎｄｓｉｇｎｃｒｙｐｔｉｏｎｆｒｏｍｂｉｌｉｎｅａｒ
ｍａｐｓ［Ｃ］．Ａｓｉａｃｒｙｐｔ，ＬＮＣＳ３７８８．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，２００５：
５１５．５３２．
表ｌ性能对比
文献［７】的方案
双线性对
签名
点乘Ｈａｓｈ函数双线性对
验证签名
点乘Ｈａｓｈ函数
ｏ４ｌ２１２
【６】
本方案
Ｏ２１ｌ２
Ｃｈｅｎ）（’ＺｌｕｍｇＦ，Ｋｉｍｋ
ｓｃｈｅｍｅｔｉｏｍｂｉｌｉｎｅａｒ１１６．ｐｄｆ．
ＡｎｅｗｌＩＤ－ｂａｓｅｄ
ｇｒｏｕｐｓｉｇｎａｔｕｒｅ
ｐａｉｒｉｎｇｓ［ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｅｐｒｉｎｔ．ｉａｃｒ．ｏｒｇ／２００３／
【７】苏达峰，谢冬青．一类基于身份的无可信中心的签名方案［Ｊ】．计算机工程与应用，２００６，４２（１）：１１５．１１６．
【８】ＢｏｎｅｈＤ，ＢｏｙｅｎＸ．Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｖｅ
ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ
ｗｉｔｈｏｕｔｒａｎｄｏｍ
ＩＤｓｅｃｕｒｃ
ｉｄｅｎｔｉｔｙｂａｓｅｄ
ｉｎＣｒｙｐｔｏ－
Ｏｒａｃｌｅｓ［ｃ】．Ａｄｖａｎｃｅｓ
２
ｌｏｇｙ—Ｅｕｒｏｃｒｙｐｔ．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ，２００４：２２３・２３８．
（上接第５６０６页）【４】
【８】ＫｏｏＪ，Ａｈｎ
孟晓明．基于ＡＲＰ的网络欺骗的检测与防范［Ｊ】．信息技术，２００５（５）：４１，－４４．
Ｓ，ＬｉｍＹ
ｅｔａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｏｆｎｅｔｗｏｒｋｂｌｏｃｋｉｎｇａｌｇｏ－
ｒｉｔｈｍｂａｓｅｄ∞ＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｃ］．Ｌｅｃｔｕｒｅ
Ｓ．ＤｅｔｅｃｔｉｎｇＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇ：Ａｎａｃｔｉｖｅ
ｉｎ
Ｎｏｍｓｉｎ
【５】Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｎ、‘Ｎａｎｄｉ
ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００５：８４８—８５５．
ＮｏｔｅｓｉｎＣｏｍｐｕｍｒ
ｔ优ｈｎｉｑｕｅ［Ｃ】．ＬｅｃｔｕｒｅＮｄｔｅｓＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００５：２３９－２５０．
ｔｏ
【９】ＫｗｏｎＫＡｈＳ，ＣｈｕｎｇＪＷ．Ｎｅｔｗｏｒｋｓｅｃｕｒｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇ
ＡＲＰ
［６】ＳｅａｎＷｈａｌｅｎ．Ａｎｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ＡＲＰＳｐｏｏｆｍｇ［ＥＢ／ＯＬ］．ＨｔｔｒＩ：／／ｓｐｏｏｆｉｎｇ【Ｃ】．Ｉ．ｅｃｔｌｌｍ
Ｓｃｉｅｎｃｅ。２００４：
ｐａｃｋｅｔｓｔｏｒｍｓｅｃｕｒｉｔｙ．ｏｒｇ／ｐａｐｅｒｓ／ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ／．
１４２．１４９．
【７】ＱｉｎｇｈｕａＤｅｎｇ，ＳｏｎｇｑｉａｏＣｈｅｎ．ＡＲＰｓｐｏｏｆｉｎｇａｎｄｃｏｕｎｔｅｒｍｅａ－．
【１０】ＭｅｎｇＸｉａｏｍｉｎｇ。Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇａｎｄｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｏｆｎｅｔｗｏｒｋｓｐｏｏｆｉｎｇ
ｂａｓｅ
ｏｎ
ｓｕｒｅｓ［Ｊ］．ＭｉｅｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２００４（８）：１２６・１２８．
ＡＲＰ［Ｊ】．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｌｍｏｌｏｇｙ，２００５（５）：８０—８３．
・——５６０９．——
万方数据