基于區(qū)塊鏈的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證模型
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 05:50
隨著我國(guó)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(jìn)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(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注和深入研究.無(wú)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全性顯得尤為重要.由于受能量、存儲(chǔ)和空間等資源的限制,現(xiàn)有的重量級(jí)安全認(rèn)證方法并不適用于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò).基于區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)思想,提出一個(gè)輕量級(jí)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證模型解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端的數(shù)據(jù)安全問(wèn)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(duì)稱加密進(jìn)行集中式安全認(rèn)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(lái)構(gòu)建賬簿,并采用關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和隨機(jī)游走方法進(jìn)行一致性驗(yàn)證.
【文章來(lái)源】:平頂山學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,35(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【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(dú)特結(jié)構(gòu)決定了其具有不可篡改的特性,并且采用非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)和共識(shí)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(duì)資源的要求較高,這也是其沒(méi)有在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的重要原因.接下來(lái)筆者將詳細(xì)介紹基于輕量級(jí)區(qū)塊鏈技術(shù)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全認(rèn)證模型.
由于本地網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)擁有的資源有限,所以簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸認(rèn)證采用輕量級(jí)認(rèn)證方案(Lightweight based Authentication Scheme,LAS),采用非對(duì)稱加密進(jìn)行保護(hù),見圖5.非對(duì)稱加密解決了密鑰分發(fā)問(wèn)題,由簇首節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),也可以存儲(chǔ)在簇內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn),私鑰只由節(jié)點(diǎn)自身存儲(chǔ).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(dòng)生成,然后將公鑰發(fā)給簇首節(jié)點(diǎn),簇首節(jié)點(diǎn)再將公鑰發(fā)給可信的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn).在數(shù)據(jù)傳輸之前都要先進(jìn)行認(rèn)證,在進(jìn)行認(rèn)證時(shí),簇首節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)公鑰來(lái)驗(yàn)證連接節(jié)點(diǎn)的安全性.為了進(jìn)一步提高可信度,可以在本地網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)地選擇幾個(gè)節(jié)點(diǎn),使用本地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的公鑰來(lái)解密,驗(yàn)證結(jié)果是否一致.圖5 本地網(wǎng)絡(luò)輕量級(jí)認(rèn)證方案(LAS)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于能量補(bǔ)給的無(wú)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(jì)算機(jī)科學(xué). 2020(S1)
[2]面向多網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多因素認(rèn)證協(xié)議[J]. 王晨宇,汪定,王菲菲,徐國(guó)愛. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2020(04)
[3]基于DAG的分布式賬本共識(shí)機(jī)制研究[J]. 高政風(fēng),鄭繼來(lái),湯舒揚(yáng),龍宇,劉志強(qiáng),劉振,谷大武. 軟件學(xué)報(bào). 2020(04)
[4]區(qū)塊鏈增強(qiáng)型輕量級(jí)節(jié)點(diǎn)模型[J]. 趙羽龍,牛保寧,李鵬,樊星. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020(04)
[5]物聯(lián)網(wǎng)下的區(qū)塊鏈訪問(wèn)控制綜述[J]. 史錦山,李茹. 軟件學(xué)報(bào). 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(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(11)
[7]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輕量級(jí)安全體系研究[J]. 王潮,胡廣躍,張煥國(guó). 通信學(xué)報(bào). 2012(02)
碩士論文
[1]區(qū)塊鏈身份隱私和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)機(jī)制研究[D]. 陳軒.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)認(rèn)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(jí)的認(rèn)證和密鑰協(xié)商方案[D]. 范修偉.暨南大學(xué) 2013
本文編號(hào):2980272
【文章來(lái)源】:平頂山學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,35(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【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(dú)特結(jié)構(gòu)決定了其具有不可篡改的特性,并且采用非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)和共識(shí)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(duì)資源的要求較高,這也是其沒(méi)有在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的重要原因.接下來(lái)筆者將詳細(xì)介紹基于輕量級(jí)區(qū)塊鏈技術(shù)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全認(rèn)證模型.
由于本地網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)擁有的資源有限,所以簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸認(rèn)證采用輕量級(jí)認(rèn)證方案(Lightweight based Authentication Scheme,LAS),采用非對(duì)稱加密進(jìn)行保護(hù),見圖5.非對(duì)稱加密解決了密鑰分發(fā)問(wèn)題,由簇首節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),也可以存儲(chǔ)在簇內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn),私鑰只由節(jié)點(diǎn)自身存儲(chǔ).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(dòng)生成,然后將公鑰發(fā)給簇首節(jié)點(diǎn),簇首節(jié)點(diǎn)再將公鑰發(fā)給可信的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn).在數(shù)據(jù)傳輸之前都要先進(jìn)行認(rèn)證,在進(jìn)行認(rèn)證時(shí),簇首節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)公鑰來(lái)驗(yàn)證連接節(jié)點(diǎn)的安全性.為了進(jìn)一步提高可信度,可以在本地網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)地選擇幾個(gè)節(jié)點(diǎn),使用本地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的公鑰來(lái)解密,驗(yàn)證結(jié)果是否一致.圖5 本地網(wǎng)絡(luò)輕量級(jí)認(rèn)證方案(LAS)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于能量補(bǔ)給的無(wú)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(jì)算機(jī)科學(xué). 2020(S1)
[2]面向多網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多因素認(rèn)證協(xié)議[J]. 王晨宇,汪定,王菲菲,徐國(guó)愛. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2020(04)
[3]基于DAG的分布式賬本共識(shí)機(jī)制研究[J]. 高政風(fēng),鄭繼來(lái),湯舒揚(yáng),龍宇,劉志強(qiáng),劉振,谷大武. 軟件學(xué)報(bào). 2020(04)
[4]區(qū)塊鏈增強(qiáng)型輕量級(jí)節(jié)點(diǎn)模型[J]. 趙羽龍,牛保寧,李鵬,樊星. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020(04)
[5]物聯(lián)網(wǎng)下的區(qū)塊鏈訪問(wèn)控制綜述[J]. 史錦山,李茹. 軟件學(xué)報(bào). 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(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(11)
[7]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輕量級(jí)安全體系研究[J]. 王潮,胡廣躍,張煥國(guó). 通信學(xué)報(bào). 2012(02)
碩士論文
[1]區(qū)塊鏈身份隱私和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)機(jī)制研究[D]. 陳軒.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)認(rèn)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(jí)的認(rèn)證和密鑰協(xié)商方案[D]. 范修偉.暨南大學(xué) 2013
本文編號(hào):2980272
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