本文關(guān)鍵詞：機會網(wǎng)絡身份認證方案研究

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【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及手機、平板、筆記本電腦等無線終端設備的日益普及,無線自組織網(wǎng)絡因為其網(wǎng)絡靈活、迅速、而且不需要任何的固定基礎設施等優(yōu)勢,已被大量的運用于民用通信中。而當節(jié)點通常呈現(xiàn)移動頻繁、分布稀疏、射頻信號不穩(wěn)定時,網(wǎng)絡就會處于連接間歇性斷開的狀態(tài),這時要求節(jié)點與節(jié)點之間必須存在一條完整鏈路來完成端到端通信的傳統(tǒng)Ad hoc網(wǎng)絡路由協(xié)議就無法適用,因此一種新的網(wǎng)絡——機會網(wǎng)絡應運而生。機會網(wǎng)絡是一種不需源節(jié)點和目標節(jié)點之間存在一條完整的鏈路,而利用節(jié)點的自由移動帶來的相遇機會來實現(xiàn)通信目標的自組織網(wǎng)絡,它將網(wǎng)絡的斷路看作是一種常態(tài),利用其特有的“存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)”路由方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。針對機會網(wǎng)絡的自組織性、開放性、連通性差等特點以及現(xiàn)有的基于上下文的路由協(xié)議中可能存在的隱私泄露等安全問題,本文提出了一種基于模糊身份密碼學的身份認證方案F-ONIAS(Identity Authentication Scheme in Opportunistic Network based on Fuzzy-IBE)。該方案中通過一個無需實時在線的PKG為用戶頒發(fā)私鑰,解決了機會網(wǎng)絡中因節(jié)點無法實時連通而導致的傳統(tǒng)非對稱密碼學方案不適用的問題。同時,將節(jié)點的生物信息作為身份標識,避免了傳統(tǒng)身份密碼學中身份信息可能被偽造而帶來的安全隱患。仿真實驗表明,在存在惡意節(jié)點的網(wǎng)絡環(huán)境下,本方案比現(xiàn)有的經(jīng)典路由協(xié)議方案擁有更高的報文投遞率和更低的路由開銷率,并且未對報文平均時延造成明顯影響。針對現(xiàn)有的證書鏈身份認證方案中節(jié)點之間在頒發(fā)證書時缺乏信任評估機制的問題,本文提出一種基于MDS的信任模型M-Trust。根據(jù)網(wǎng)絡模型的特點設定相應的參數(shù),然后進行聚類分析,從而確定對象之間的相對關(guān)系強度的方法。該模型基于多維標度分析的方法,根據(jù)機會網(wǎng)絡的特點設定相應的參數(shù)來衡量節(jié)點間的關(guān)系強度,從而判斷信任關(guān)系,構(gòu)建信任網(wǎng)絡。在此基礎上,本文提出了一種基于M-Trust的證書鏈身份認證方案——M-CCIA(Certificate Chain Identity Authentication Scheme based on MDS for Opportunistic Networks)。該方案根據(jù)機會網(wǎng)絡的間歇性連通以及節(jié)點之間不存在完整鏈路的特點,建立了一種分布式的身份認證方案,為節(jié)點之間建立了可信任的證書鏈路網(wǎng)。仿真實驗表明,該方案與現(xiàn)有的證書鏈方案相比能保證較低的路由開銷及節(jié)點維護開銷,且有較高的惡意節(jié)點檢測率。
【關(guān)鍵詞】：機會網(wǎng)絡 身份認證 信任模型 模糊身份密碼學 多維標度方法
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 專用術(shù)語注釋表9-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 研究內(nèi)容與貢獻13-14
• 1.3 章節(jié)安排14-15
• 第二章 機會網(wǎng)絡身份認證方案研究概述15-24
• 2.1 機會網(wǎng)絡概念、網(wǎng)絡特性及應用概述15-18
• 2.1.1 機會網(wǎng)絡簡介15-16
• 2.1.2 機會網(wǎng)絡的網(wǎng)絡特性16-17
• 2.1.3 機會網(wǎng)絡應用概述17-18
• 2.2 機會網(wǎng)絡路由協(xié)議和安全威脅概述18-21
• 2.2.1 機會網(wǎng)絡路由協(xié)議18-20
• 2.2.2 機會網(wǎng)絡路由協(xié)議的安全威脅20-21
• 2.3 現(xiàn)有身份認證方案概述21-23
• 2.3.1 基于身份密碼學的身份認證21-22
• 2.3.2 基于門限密碼學的身份認證22
• 2.3.3 基于證書鏈的身份認證22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于模糊身份密碼學的機會網(wǎng)絡身份認證方案24-34
• 3.1 基于身份密碼學的身份認證方案簡介24-25
• 3.2 F-ONIAS身份認證方案25-28
• 3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)和組成模塊25-26
• 3.2.2 初始化階段26-27
• 3.2.3 加密消息頭27
• 3.2.4 身份認證27-28
• 3.3 安全性分析28-30
• 3.3.1 可逆性證明28-30
• 3.3.2 數(shù)據(jù)機密性30
• 3.3.3 身份認證的不可抵賴性30
• 3.4 仿真30-33
• 3.4.1 場景設計30-31
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析31-33
• 3.5 本章總結(jié)33-34
• 第四章 基于MDS的機會網(wǎng)絡信任模型34-38
• 4.1 基于證書鏈的身份認證方案研究現(xiàn)狀分析34-35
• 4.2 模型初始化35
• 4.3 參數(shù)設置35-36
• 4.4 模型建立36-37
• 4.5 本章小結(jié)37-38
• 第五章 基于M-Trust的證書鏈身份認證方案38-47
• 5.1 系統(tǒng)初始化38-39
• 5.2 證書頒發(fā)39
• 5.3 證書沖突處理39-40
• 5.4 證書庫更新40
• 5.5 仿真結(jié)果及分析40-46
• 5.5.1 仿真場景設置40-41
• 5.5.2 M-Trust參數(shù)變化對M-CCIA性能影響的仿真41-43
• 5.5.3 M-CCIA與CCIA方案性能比較的仿真43-46
• 5.6 本章小結(jié)46-47
• 第六章 總結(jié)與展望47-49
• 6.1 總結(jié)47
• 6.2 不足以及展望47-49
• 參考文獻49-52
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文52-53
• 致謝53

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