摘要：在以无人机为中继节点的地空协同通信架构中，实现高效且安全的身份认证与密钥协商是保障系统可靠性的核心问题。针对传统批量认证机制在处理非法用户设备发起的无效接入请求时存在的认证失败与检错能力不足等问题，提出一种基于无证书聚合签名的检错型批量认证与密钥协商协议。该协议包括双向身份认证与密钥协商机制，以及集成群组测试方法的非法请求快速识别模块，可显著提升认证效率。在安全性分析方面，在随机预言机模型下对协议的不可伪造性进行了证明，并借助形式化验证工具完成形式化安全验证。性能评估结果表明，所提方案在通信开销、计算开销及检错复杂度等方面性能优越，适用于大规模无人机网络中资源受限场景下的安全通信需求。
文章目录
1 引言
2 相关工作
3 系统模型和问题描述
3.1 系统模型
3.2 安全模型
3.2.1 攻击者类别
3.2.2 预言机
3.2.3 安全定义
3.3 安全目标
4 基于无证书聚合签名技术的批量认证与密钥协商协议
4.1 系统建立阶段
4.2 假名与部分私钥生成
4.3 UE生成密钥对
4.4 相互认证与密钥协商阶段
4.5 批量认证与密钥协商阶段
4.6 批量认证检错阶段
5 安全性分析
5.1 非形式化安全分析
5.2 安全证明
5.3 形式化验证
6 性能分析
