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Enhancing network security protocols with discrete mathematics application methods
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AI
DOI：10.47974/JDMSC-2544.png)
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摘要
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近期网络环境面临不断扩大的威胁，这些威胁对传统密码学过程的完整性提出了质疑。包括RSA和ECC在内的传统系统虽然有效，但在平衡计算效率与稳健安全性方面存在局限性，尤其是在应对变化的攻击模型时。本研究突出了在协议改进中纳入结构化数学框架（特别是离散数学）的缺失环节。为克服这一问题，提出了一种将有限域算术与素数图结构相结合的新型网络安全协议。有限域通过模运算提供安全的密钥生成和加密，而素数图则提供基于信任的拓扑结构，因为通信仅能在互质连接的节点之间进行。该方法论结合了密码学强度与拓扑鲁棒性。实验评估表明，所提出的模型在加密时间（15.2 ms）、密钥交换成功率（97.6%）和抗攻击性（96.3%）方面均优于标准的RSA和ECC协议。此外，该系统具有较低的计算开销，因此适用于实时应用。
Keyword:
Finite field arithmetic
Prime graph
Cryptographic protocol
Network security
Discrete mathematics
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