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在计算机通信网或分布式系统中,密码协议是实现安全网络通信的保障,以密码体制和基本算法为基础,包含两方或多方参与协议的主体以及主体间信息交换的一系列规则,并提供各种安全服务。在基本底层通信协议的基础上,实现通信主体之间的密钥分配、身份认证、信息保密等目的。尤其是基于口令和智能卡的认证密钥协商协议的研究与发展,使得用户只需记住简单信息便可高效地实现安全通信,并广泛应用于网络会议、多用户游戏、共享工具等方面。本论文首先介绍了密钥协商协议的研究背景及意义,接着对基本密钥协商协议的模型、设计过程和攻击类型做了总结,进而从协议参与者数量的角度,分别对两方、三方和多客户-服务器模式下口令认证密钥协商协议重点进行了改进和设计。具体研究结果如下:1.提出一种新的离线字典猜测攻击的变形,命名为盗卡并窃听离线猜测攻击(stealingcard and eavesdropping off-line guessing attack,简称SEG攻击)。回顾并分析了Shen等人(2013)和Jiang等人(2014)的协议,指出其在新攻击下的安全缺陷,对基于椭圆曲线的两方口令认证密钥协商协议进行改进,用随机数代替时间戳的方法实现同步,经安全性分析能抵抗各种已知攻击包括SEG攻击,还能更好地保护隐私,性能分析中仿真了几个主要运算,经比较协议执行时间可以接受。2.回顾并分析了Xie等人(2013)的基于混沌映射的三方认证密钥协商协议,通过对协议进行改进,使其保留原有安全属性的同时,具有隐私保护功能,经分析通信量和计算量也均有降低。3.设计了一种用于多客户-服务器模式下的,基于对称加密解密的认证密钥协商协议,经安全性和性能分析,能抵抗各种已知攻击,保护合法用户身份信息,能根据实际需要协商两方或多方共享密钥,并实现高效的成员动态增减。