隨著我國新基建戰(zhàn)略的提出,大數(shù)據(jù)、人工智能和5G網(wǎng)絡(luò)必將得到進一步的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)作為其關(guān)鍵組成部分也越來越受到人們的廣泛關(guān)注和深入研究.無線傳感網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于軍事、交通、工業(yè)和日常生活.因此,無線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全性顯得尤為重要.由于受能量、存儲和空間等資源的限制,現(xiàn)有的重量級安全認證方法并不適用于無線傳感網(wǎng)絡(luò).基于區(qū)塊鏈的設(shè)計思想,提出一個輕量級的無線傳感網(wǎng)絡(luò)安全認證模型解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端的數(shù)據(jù)安全問題.該模型將傳感網(wǎng)絡(luò)分為全局網(wǎng)絡(luò)和本地網(wǎng)絡(luò)兩層,本地網(wǎng)絡(luò)采用非對稱加密進行集中式安全認證;全局網(wǎng)絡(luò)采用有向非循環(huán)圖（DAG）和Tangle（纏結(jié)）技術(shù)來構(gòu)建賬簿,并采用關(guān)鍵節(jié)點和隨機游走方法進行一致性驗證. 

【文章來源】：平頂山學(xué)院學(xué)報. 2020,35(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)區(qū)塊鏈的獨特結(jié)構(gòu)決定了其具有不可篡改的特性，并且采用非對稱加密、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)和共識算法等技術(shù)保證了數(shù)據(jù)的安全．但是，典型區(qū)塊鏈技術(shù)對資源的要求較高，這也是其沒有在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的重要原因．接下來筆者將詳細介紹基于輕量級區(qū)塊鏈技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全認證模型．

由于本地網(wǎng)絡(luò)無線傳感節(jié)點擁有的資源有限，所以簇內(nèi)節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸認證采用輕量級認證方案(Lightweight based Authentication Scheme,LAS)，采用非對稱加密進行保護，見圖5．非對稱加密解決了密鑰分發(fā)問題，由簇首節(jié)點存儲，也可以存儲在簇內(nèi)的其他節(jié)點，私鑰只由節(jié)點自身存儲．可以根據(jù)需要周期性地替換公鑰和私鑰，私鑰由寫入傳感器中的算法(橢圓曲線ECC公鑰算法)自動生成，然后將公鑰發(fā)給簇首節(jié)點，簇首節(jié)點再將公鑰發(fā)給可信的簇內(nèi)節(jié)點．在數(shù)據(jù)傳輸之前都要先進行認證，在進行認證時，簇首節(jié)點可以根據(jù)公鑰來驗證連接節(jié)點的安全性．為了進一步提高可信度，可以在本地網(wǎng)絡(luò)隨機地選擇幾個節(jié)點，使用本地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點存儲的公鑰來解密，驗證結(jié)果是否一致．圖5 本地網(wǎng)絡(luò)輕量級認證方案(LAS)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于能量補給的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇單跳路由協(xié)議[J]. 馮鈞,孔建壽,王剛.  計算機科學(xué). 2020(S1)
[2]面向多網(wǎng)關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多因素認證協(xié)議[J]. 王晨宇,汪定,王菲菲,徐國愛.  計算機學(xué)報. 2020(04)
[3]基于DAG的分布式賬本共識機制研究[J]. 高政風,鄭繼來,湯舒揚,龍宇,劉志強,劉振,谷大武.  軟件學(xué)報. 2020(04)
[4]區(qū)塊鏈增強型輕量級節(jié)點模型[J]. 趙羽龍,牛保寧,李鵬,樊星.  計算機應(yīng)用. 2020(04)
[5]物聯(lián)網(wǎng)下的區(qū)塊鏈訪問控制綜述[J]. 史錦山,李茹.  軟件學(xué)報. 2019(06)
[6]基于區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)與應(yīng)用綜述[J]. 賀海武,延安,陳澤華.  計算機研究與發(fā)展. 2018(11)
[7]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輕量級安全體系研究[J]. 王潮,胡廣躍,張煥國.  通信學(xué)報. 2012(02)

碩士論文
[1]區(qū)塊鏈身份隱私和數(shù)據(jù)隱私保護機制研究[D]. 陳軒.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點認證技術(shù)研究[D]. 莊學(xué)波.江南大學(xué) 2014
[3]WSN中一種輕量級的認證和密鑰協(xié)商方案[D]. 范修偉.暨南大學(xué) 2013



本文編號：2980272