郭程

摘要：目前很多系统还主要依靠单因子的方式进行身份认证，这些技术相比双因子的身份认证方案更易遭受假冒服务器攻击和重放攻击。本文以2011年Li等人[1]的方案为基础进行算法改进，提出了一种改进的远程双因子双向身份认证方案，改进的方案引入了双向认证机制，使系统的远程通信更加符合平等交互的安全原则。相比传统信息系统的单因子认证方案，本方案的系统安全性得到了很大改善。最后通过与Li和Throung[2]的方案进行比较，说明本文的方案具有更高的效率和安全性。

1 Li的方案

Li等人[1]在2011年发表的研究中，针对Chun-Ta Li等人2009年所提出的结合指纹特征和智能卡的远程用户身份认证方案[3]进行分析。研究发现虽然Chun-Ta Li等人所提出的方案具有不存在认证表、能够抵挡部分攻击以及储存在智能卡里的资料受指纹密钥保护等优点，然而其设计的认证方案仍然无法抵抗中间人攻击、验证失败攻击（攻击者从中篡改信息）和密码猜测攻击。因此Li等人提出的方案中，在双向认证阶段的最后加入了会话密钥交换机制。

以下针对Li等人的方案做简要说明：

Li等人的方案包含四个阶段：注册、登录、认证、修改密码阶段。假设注册中心是可信的第三方，首先选定主要密钥和不公开的随机数，并将，通过安全的信道传送给服务端。主要密钥为服务端和注册中心共同持有，不公开的随机数为服务器和用户的智能卡共同持有。另外，考虑到哈希函数的输出结果容易随着输入值的变化而变化，无法直接将指纹特征值直接做哈希运算，Li等人改用指纹识别模板来进行指纹认证。……