Towards Anonymous yet Accountable Authentication for Public Wi-Fi Hotspot Access with Permissionless Blockchains
Towards Anonymous yet Accountable Authentication for Public Wi-Fi Hotspot Access with Permissionless Blockchains
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通过无需许可的区块链实现公共 Wi-Fi 热点访问的匿名且负责任的身份验证
DOI：
10.1109/tvt.2022.3218528
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发表时间：
2023-03
影响因子：
6.8
通讯作者：
Yuguang Fang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yukun Niu;Lingbo Wei;Chi Zhang;Jianqing Liu;Yuguang Fang
匿名但负责任的身份验证可以保护用户的隐私和安全，并防止用户在访问公共 Wi-Fi 热点时出现不当行为。然而，大多数现有的隐私增强认证方案要么不满足公共Wi-Fi热点访问的问责要求，要么本质上依赖于受信任的第三方，因此在实际设置中无法部署。在本文中，我们设计并实现了一种访问身份验证方案，通过利用无需许可的区块链（例如比特币或以太坊）和英特尔 SGX，同时高效地提供匿名性和问责性，而无需依赖任何受信任的第三方。受到彩色硬币等比特币技术最新进展的启发，我们利用未经修改的比特币区块链作为强大的平台来管理访问凭证，而无需引入任何受信任的第三方。我们利用基于 SGX 的混合器允许用户匿名交换其访问凭证，并设计访问凭证的验证路径以支持将行为不当的访问凭证列入黑名单，而不会损害用户的匿名性。通过与比特币区块链的反双重支出特性相结合，我们的方案可以同时提供用户的责任和匿名性，而无需涉及任何可信的第三方。最后，我们证明我们提出的方案与当前的比特币系统或其他无需许可的区块链兼容，并且对于公共 Wi-Fi 热点访问控制系统非常有效和实用。
Anonymous yet accountable authentication can protect users' privacy and security and prevent users from misbehaving when they access public Wi-Fi hotspots. However, most existing privacy-enhanced authentication schemes either do not meet the accountability requirements in public Wi-Fi hotspot access or they are inherently dependent on trusted third parties, and therefore are undeployable in practical settings. In this paper, we design and implement an access authentication scheme to simultaneously and efficiently provide anonymity and accountability without relying on any trusted third party by utilizing a permissionless blockchain (e.g., Bitcoin or Ethereum) and Intel SGX. Inspired by the recent progress on Bitcoin techniques such as Colored Coins, we utilize the unmodified Bitcoin blockchain as the powerful platform to manage access credentials without introducing any trusted third party. We leverage SGX-based mixer to allow users to anonymously exchange their access credentials and design the verification path of access credentials to support blacklisting misbehaving access credentials without compromising users' anonymity. By integrating with the anti-double-spending property of the Bitcoin blockchain, our scheme can simultaneously provide users' accountability and anonymity without involving any trusted third party. Finally, we demonstrate that our proposed scheme is compatible with the current Bitcoin system or other permissionless blockchains, and is highly effective and practical for public Wi-Fi hotspot access control systems.
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DOI：
10.1007/b97644
发表时间：
2004
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
D. Hankerson;S. Vanstone;Alfred Menezes
通讯作者：
D. Hankerson;S. Vanstone;Alfred Menezes
中国
DOI：
10.1017/s0021911800113920
发表时间：
1961
期刊：
The Journal of Asian Studies
影响因子：
--
作者：
Tineke d’haeseleer
通讯作者：
Tineke d’haeseleer
DOI：
10.1007/3-540-44987-6_7
发表时间：
2001-05
期刊：
IACR Cryptol. ePrint Arch.
影响因子：
--
作者：
J. Camenisch;Anna Lysyanskaya
通讯作者：
J. Camenisch;Anna Lysyanskaya
影响因子：
--
作者：
Z. Qiu;G. Storch
通讯作者：
Z. Qiu;G. Storch
DOI：
10.1049/iet-ifs.2018.5505
发表时间：
2020-03
期刊：
IET Inf. Secur.
影响因子：
--
作者：
Toru Nakanishi;Takeshi Kanatani
通讯作者：
Toru Nakanishi;Takeshi Kanatani