【摘要】：隨著傳感器和電池技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,可穿戴設(shè)備如智能手環(huán)、智能手表、3D眼鏡等已經(jīng)成為人們工作和生活中的一部分。在體閑娛樂、運動健康、養(yǎng)老、軍事等領(lǐng)域,可穿戴設(shè)備發(fā)揮著巨大作用:可穿戴設(shè)備從人體采集數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)傳輸至遠程云端,遠程用戶可以實時監(jiān)測設(shè)備穿戴用戶的數(shù)據(jù)。因此,可穿戴計算已經(jīng)成為一種應(yīng)用于人體內(nèi)外部數(shù)據(jù)交互的平臺。由于可穿戴計算包含大量秘密和隱私數(shù)據(jù),如何保證可穿戴計算的安全已經(jīng)成為制約該領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸。本文將圍繞可穿戴計算中的設(shè)備認證、共享密鑰、安全傳輸以及數(shù)據(jù)訪問等可穿戴計算安全的關(guān)鍵技術(shù)開展研究,為可穿戴計算和無線體域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)安全提供必要保障。1.提出了一種設(shè)備指紋認證協(xié)議在設(shè)備認證方面,本文利用音頻硬件揚聲器及麥克風(fēng)提出了一種基于射頻指紋的設(shè)備認證協(xié)議。發(fā)送方利用揚聲器發(fā)送指定的音頻,接收方利用麥克風(fēng)對接收到的音頻進行指紋特征提取。該協(xié)議的管狀音頻指紋匹配算法提高了認證準確性。通過在真實場景進行了大量實驗。實驗結(jié)果表明,該協(xié)議的應(yīng)用范圍可以達到20m以上,并且認證的平均準確率達到99%以上。與傳統(tǒng)密碼學(xué)方法相比,本認證協(xié)議具有較好的安全性、普適性和魯棒性。2.提出了一種多傳感器的信息安全傳輸方案在信息安全傳輸方面,本文提出了基于多傳感器的信息安全傳輸方案。該方案包括密鑰共享、近場認證和安全傳輸協(xié)議,具體而言,首先利用兩個無線設(shè)備的加速度傳感器采集同一運動軌跡的加速度數(shù)據(jù)作為隨機源;然后通過隨機源的預(yù)處理、特征提取、比特量化、糾錯調(diào)和及隱私放大等操作實現(xiàn)通信雙方密鑰共享。其次,本方案利用音頻硬件揚聲器和麥克風(fēng)實現(xiàn)通信設(shè)備的近場認證,以保證合法通信設(shè)備間的距離足夠接近,從而降低不必要的通信消耗。最后,本方案利用音頻和射頻信道設(shè)計了基于多信道的安全信息傳輸協(xié)議,實現(xiàn)消息的機密性、完整性和可認證性。3.提出了一種關(guān)鍵字搜索和數(shù)據(jù)共享機制在數(shù)據(jù)訪問方面,針對云輔助的體感網(wǎng)在加密數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)共享的需求,本文設(shè)計了一種輕量級的基于屬性基密文數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字檢索和數(shù)據(jù)細粒度訪問機制。該機制利用密文策略屬性關(guān)鍵字搜索技術(shù)在多用戶場景下實現(xiàn)了細粒度的訪問控制。該方案同時具有輕量級優(yōu)勢,終端用戶不需要太多的計算資源和存儲資源。與其他方案相比,本方案的存儲成本和計算開銷少,因而本方案可適用于體感網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享。隨著5G、AI、IOT等技術(shù)的發(fā)展,可穿戴計算設(shè)備將有著更廣闊的應(yīng)用前景。雖然本文針對體感網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全開展了部分研究,但是可穿戴計算的數(shù)據(jù)安全和用戶隱私還需要更多的關(guān)注。
【圖文】：

機等各類設(shè)備產(chǎn)品，數(shù)量超過 24 萬；僅 2018 年第一超過 2.08 億臺，超過 2017 年全年召回總數(shù)�？纱┐髟O(shè)。本文就可穿戴計算在實際應(yīng)用中面臨的身份安全和，并給出相應(yīng)的解決思路。及設(shè)備認證安全備在電量、存儲、計算等方面存在限制[27]，此外設(shè)備的存在不少缺陷。不少攻擊以該類設(shè)備為主要目標。因此尤為重要[28]。研究意義調(diào)研機構(gòu) MarketsandMarkets 預(yù)測，如圖 1-3(圖片來源絡(luò)安全市場將達到 1600 億美元，復(fù)合年增長率增長全市場規(guī)模 2015 年超過 100 億美元，預(yù)計到 2019 年

圖 1-4 中國網(wǎng)絡(luò)身份認證信息安全市場規(guī)模（美元）的發(fā)展，，人們生活在便捷化的同時也面臨著身份年個人信息泄露已達 65 億條次，個人生命財產(chǎn)安全已然成為全球面臨的挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)信息安全的需求業(yè)的發(fā)展，身份認證技術(shù)的發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)時代的息的認證、數(shù)字簽名和基于身份的認證。消息認證[30][3
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP368.33;TP309

【參考文獻】

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1 劉夢君;劉樹波;王穎;王晶;李永凱;曹輝;;基于LSSS共享矩陣無授權(quán)策略的屬性密碼解密效率提高方案[J];電子學(xué)報;2015年06期

2 武傳坤;;物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)[J];密碼學(xué)報;2015年01期

3 秦志光;劉京京;趙洋;吳松洋;熊虎;聶旭云;朱國斌;;密鑰隔離密碼系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J];計算機學(xué)報;2015年04期

4 李經(jīng)緯;賈春福;劉哲理;李進;李敏;;可搜索加密技術(shù)研究綜述[J];軟件學(xué)報;2015年01期

5 沈志榮;薛巍;舒繼武;;可搜索加密機制研究與進展[J];軟件學(xué)報;2014年04期

6 劉在爽;王堅;孫瑞;王昭誠;;無線通信物理層安全技術(shù)綜述[J];通信技術(shù);2014年02期

7 王威;吳羽翔;金鑫;李寧濱;;基于可信第三方的公有云平臺的數(shù)據(jù)安全存儲方案[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2014年02期

8 李秀鳳;吳靜然;劉曉文;;基于捷聯(lián)慣導(dǎo)的采煤機定位系統(tǒng)研究[J];工礦自動化;2013年11期

9 李文龍;陳悅;許金勇;梁濤;;藍牙通信中的射頻指紋識別技術(shù)[J];計算機工程;2014年01期

10 周曉斌;許勇;張凌;;一種開放式PKI身份認證模型的研究[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2013年01期

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1 劉京武;火一莽;萬月亮;寧煥生;;設(shè)備指紋研究綜述[A];第33次全國計算機安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2018年

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1 孫劍飛;基于外包的屬性基密碼體制的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2017年

2 李興東;基于資源和角色的訪問控制模型的研究及其應(yīng)用[D];北京郵電大學(xué);2016年

本文編號：2685278