本文選題：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 加密算法��； 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：作為一種信息獲取和處理的全新技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、醫(yī)療、環(huán)境、交通等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。盡管無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展十分迅速,但有關(guān)其安全問題的研究仍處于起步階段。加密技術(shù)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ),面臨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出的許多限制如:節(jié)點(diǎn)能量受限、計(jì)算能力有限、存儲空間小、通信帶寬窄等,使得大部分現(xiàn)有的傳統(tǒng)加密算法無法直接應(yīng)用于其中。因此,選取一種合適的加密算法對于保障無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全通信是至關(guān)重要的。本文首先歸納了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的幾種加密算法,并將這幾種算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了仿真對比。綜合分析幾種算法的空間消耗、運(yùn)行速度和通信帶寬等,發(fā)現(xiàn)DES算法最適合應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò),但安全性不高嚴(yán)重的影響了它的使用。然后對傳統(tǒng)量子遺傳算法的編碼方式和更新策略進(jìn)行了優(yōu)化,提出了一種改進(jìn)的量子遺傳算法,并將其應(yīng)用于DES算法的S盒設(shè)計(jì),提高了 S盒的非線性度,降低了差分均勻度,增強(qiáng)了 DES算法的安全性;接著提出了一種改進(jìn)的DES算法,通過增加密鑰長度、使用雙輪函數(shù)迭代處理,減少了迭代次數(shù),進(jìn)一步增加了算法的安全性,提高了加密處理的運(yùn)算速度;最后,從加、解密正確性、密文分布、明文敏感性、密鑰敏感性和運(yùn)行速度等方面對改進(jìn)的DES算法進(jìn)行了測試,并與傳統(tǒng)的DES算法進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的DES算法在安全性、運(yùn)算速度等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的DES算法,更適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境。
[Abstract]:As a new technology of information acquisition and processing, wireless sensor network (WSN) has been widely used in military, medical, environmental, transportation and other fields. Despite the rapid development of wireless sensor networks, the research on their security is still in its infancy. As the basis of wireless sensor network security, encryption technology faces many limitations proposed by wireless sensor network, such as limited node energy, limited computing power, small storage space, narrow communication band, etc. Most of the existing traditional encryption algorithms can not be directly applied to them. Therefore, it is very important to select an appropriate encryption algorithm for secure communication in wireless sensor networks. In this paper, several common encryption algorithms in wireless sensor networks are summarized, and the advantages and disadvantages of these algorithms are compared with each other. By analyzing the space consumption, running speed and communication bandwidth of several algorithms, it is found that the DES algorithm is the most suitable for wireless sensor networks, but its security is not high enough to affect its use. Then, the coding method and updating strategy of the traditional quantum genetic algorithm are optimized, and an improved quantum genetic algorithm is proposed, which is applied to the S-box design of the DES algorithm to improve the nonlinearity of the S-box. The difference uniformity is reduced and the security of the DES algorithm is enhanced. Then, an improved DES algorithm is proposed, which reduces the number of iterations and further increases the security of the algorithm by increasing the length of the key and iterating with the two-wheel function. Finally, the improved DES algorithm is tested from the aspects of encryption, decryption correctness, ciphertext distribution, plaintext sensitivity, key sensitivity and running speed, and compared with the traditional DES algorithm. The simulation results show that the improved DES algorithm is superior to the traditional DES algorithm in terms of security and operation speed, and is more suitable for the application environment of wireless sensor networks.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1937172