邊緣計算環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證與隱私保護技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-03-26 15:59
為應(yīng)對海量物聯(lián)網(wǎng)終端帶來的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理問題,邊緣計算通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)部署邊緣節(jié)點,將物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)處理,有效減緩了網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力,降低處理時延。隨著邊緣節(jié)點的加入,傳統(tǒng)的“云—端”架構(gòu)逐步演進到“云—邊—端”一體化架構(gòu),這種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在帶來便利的同時,也為物聯(lián)網(wǎng)安全帶來了新的挑戰(zhàn)與機遇。一方面,在“云—邊—端”一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,終端數(shù)量規(guī)模大,移動性強,層次復(fù)雜,多種安全域并存,為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全接入認(rèn)證與跨域認(rèn)證帶來了巨大的挑戰(zhàn);另一方面,通過邊緣節(jié)點間的相互認(rèn)證能夠建立本地協(xié)同信任網(wǎng)絡(luò),將單一設(shè)備處理的數(shù)據(jù)分布到多臺設(shè)備協(xié)同處理,為解決邊緣計算環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的隱私管控問題帶來了一定的機遇。針對邊緣節(jié)點引入帶來的物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證問題,本文在深入研究邊緣計算環(huán)境特殊性的基礎(chǔ)上,研究適用于邊緣計算環(huán)境下的“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證架構(gòu)。在此架構(gòu)下,為解決終端的密鑰分發(fā)和管理問題,提出一種基于標(biāo)識的密鑰管理方法,并在公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI的支撐下,進一步設(shè)計基于身份標(biāo)識的“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證方案,該方案實現(xiàn)了邊緣計算環(huán)境下邊緣設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)終端的高效接入認(rèn)證及跨域...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)理論及技術(shù)概述
2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念及特點
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅
2.2 邊緣計算
2.2.1 什么是邊緣計算
2.2.2 邊緣計算與云計算
2.2.3 邊緣計算系統(tǒng)實例
2.3 身份認(rèn)證技術(shù)
2.3.1 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI
2.3.2 國密SM9標(biāo)識密碼算法
2.4 隱私保護技術(shù)
2.4.1 K-匿名技術(shù)
2.4.2 差分隱私保護技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第三章“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證方案
3.1“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證架構(gòu)
3.2 基于SM9標(biāo)識的密鑰管理方法
3.2.1 系統(tǒng)參數(shù)初始化
3.2.2 用戶標(biāo)識和密鑰分發(fā)
3.2.3 身份標(biāo)識的管理
3.3“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證協(xié)議
3.3.1 邊緣設(shè)備和云端雙向認(rèn)證
3.3.2 邊緣設(shè)備間的雙向認(rèn)證及信任列表的建立
3.3.3 終端安全接入認(rèn)證
3.4 協(xié)議分析
3.4.1 協(xié)議正確性
3.4.2 協(xié)議安全性
3.5 本章小結(jié)
第四章 邊緣協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)位置隱私保護方案
4.1 邊緣計算環(huán)境下位置隱私泄露
4.2 方案概述
4.3 方案模塊詳細(xì)設(shè)計
4.3.1 物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)上傳
4.3.2 邊緣設(shè)備數(shù)據(jù)處理
4.3.3 邊緣協(xié)同及云端存儲
4.3.4 物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)獲取
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)與測試
5.1 系統(tǒng)架構(gòu)及軟硬件平臺
5.2 底層算法與技術(shù)實現(xiàn)
5.2.1 Miracl大數(shù)庫
5.2.2 共享內(nèi)存機制
5.3 身份認(rèn)證主要模塊實現(xiàn)
5.3.1 證書生成與驗證模塊
5.3.2 PKG密鑰生成模塊
5.3.3 認(rèn)證與密鑰建立模塊
5.4 位置隱私保護主要模塊實現(xiàn)
5.4.1 終端數(shù)據(jù)處理模塊
5.4.2 邊緣設(shè)備協(xié)同模塊
5.4.3 云端管理模塊
5.5 系統(tǒng)測試
5.5.1 PKG密鑰生成
5.5.2 身份認(rèn)證
5.5.3 位置隱私保護
5.5.4 web管理頁面
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3771260
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 本文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)理論及技術(shù)概述
2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念及特點
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅
2.2 邊緣計算
2.2.1 什么是邊緣計算
2.2.2 邊緣計算與云計算
2.2.3 邊緣計算系統(tǒng)實例
2.3 身份認(rèn)證技術(shù)
2.3.1 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI
2.3.2 國密SM9標(biāo)識密碼算法
2.4 隱私保護技術(shù)
2.4.1 K-匿名技術(shù)
2.4.2 差分隱私保護技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
第三章“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證方案
3.1“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證架構(gòu)
3.2 基于SM9標(biāo)識的密鑰管理方法
3.2.1 系統(tǒng)參數(shù)初始化
3.2.2 用戶標(biāo)識和密鑰分發(fā)
3.2.3 身份標(biāo)識的管理
3.3“云—邊—端”一體化物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證協(xié)議
3.3.1 邊緣設(shè)備和云端雙向認(rèn)證
3.3.2 邊緣設(shè)備間的雙向認(rèn)證及信任列表的建立
3.3.3 終端安全接入認(rèn)證
3.4 協(xié)議分析
3.4.1 協(xié)議正確性
3.4.2 協(xié)議安全性
3.5 本章小結(jié)
第四章 邊緣協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)位置隱私保護方案
4.1 邊緣計算環(huán)境下位置隱私泄露
4.2 方案概述
4.3 方案模塊詳細(xì)設(shè)計
4.3.1 物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)上傳
4.3.2 邊緣設(shè)備數(shù)據(jù)處理
4.3.3 邊緣協(xié)同及云端存儲
4.3.4 物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)據(jù)獲取
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)與測試
5.1 系統(tǒng)架構(gòu)及軟硬件平臺
5.2 底層算法與技術(shù)實現(xiàn)
5.2.1 Miracl大數(shù)庫
5.2.2 共享內(nèi)存機制
5.3 身份認(rèn)證主要模塊實現(xiàn)
5.3.1 證書生成與驗證模塊
5.3.2 PKG密鑰生成模塊
5.3.3 認(rèn)證與密鑰建立模塊
5.4 位置隱私保護主要模塊實現(xiàn)
5.4.1 終端數(shù)據(jù)處理模塊
5.4.2 邊緣設(shè)備協(xié)同模塊
5.4.3 云端管理模塊
5.5 系統(tǒng)測試
5.5.1 PKG密鑰生成
5.5.2 身份認(rèn)證
5.5.3 位置隱私保護
5.5.4 web管理頁面
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3771260
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