物聯(lián)網(wǎng)是信息行業(yè)發(fā)展到21世紀的新興領(lǐng)域,可用于收集大量與位置和時間相關(guān)的信息,如智能消防、智能交通、環(huán)境監(jiān)測等等。顯然這些數(shù)據(jù)中的位置和時間信息在一些物聯(lián)網(wǎng)應用中扮演著重要的角色。例如在火警系統(tǒng)中,火警信息的產(chǎn)生地以及產(chǎn)生時間;車載系統(tǒng)中,道路交通狀況信息的發(fā)送地以及發(fā)送時間;無人機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)的采集地和采集時間等。在這些環(huán)境下,數(shù)據(jù)的時間屬性和空間屬性都顯得極其重要。然而,如何保障這些時空敏感數(shù)據(jù)的安全成為了一個挑戰(zhàn)。一方面,需要提供數(shù)據(jù)的完整性屬性;另一方面,需要確保數(shù)據(jù)源的位置和消息發(fā)送的時間信息是不可偽造的。本文結(jié)合了位置密碼學和數(shù)字簽名方案,將其作為一種解決物聯(lián)網(wǎng)中時空敏感數(shù)據(jù)安全問題的方案。并在現(xiàn)有技術(shù)的基礎之上,考慮到物聯(lián)網(wǎng)中移動數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)篡改、時空敏感數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源驗證和數(shù)據(jù)發(fā)送時間驗證三大問題,設計了三維空間中時間約束下基于位置的數(shù)字簽名協(xié)議。本文主要研究成果體現(xiàn)在以下幾個方面:1.構(gòu)建了時間約束下基于位置數(shù)字簽名協(xié)議的系統(tǒng)模型。分析了協(xié)議可能面臨的安全威脅和敵手攻擊模型,給出了基于位置數(shù)字簽名協(xié)議分別在靜態(tài)環(huán)境下和動態(tài)環(huán)境下的算法結(jié)構(gòu)和安全定義。2.設計了時... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１物聯(lián)網(wǎng)邏輯架構(gòu)??

?Ｄｏｒａ?Ｒｅｃｅｉｖｅｒ??圖３．１基于位置數(shù)字簽名方案??基于位置數(shù)字簽名方案的系統(tǒng)模型如圖３．１所示。當需要發(fā)送一條消息時，主??要有三類參與者：１．數(shù)據(jù)發(fā)送方；２．地標；３．數(shù)據(jù)接收方。??數(shù)據(jù)發(fā)送方（Ｄａｔａ?Ｓｅｎｄｅｒ）。在信息交流過程中，一方將信總輸出，另一方則是信??息接收。信息輸出方就是發(fā)送方。例如，車載網(wǎng)絡中汽車發(fā)送實時路況的信息，無??人機發(fā)送實地采集的信息，其中汽車與無人機都屬于數(shù)據(jù)發(fā)送方。??地標（Ｌａｎｄｍａｒｋ）。我們認為地標是可信第三方。數(shù)據(jù)發(fā)送方選擇分布在它周圍??的地標進行交互，地標的作用是確定數(shù)據(jù)發(fā)送方的位置，并在確認之后發(fā)布相關(guān)的??臨時證書來提供數(shù)據(jù)發(fā)送方的公鑰。??數(shù)據(jù)接收方（Ｄａｔａ?Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）。信息交流中，信息接收的一方稱為數(shù)據(jù)接收方。數(shù)??據(jù)接收方將驗正消息的時空屬性，即驗證消息是在某一確定時刻在某一確定地點由??數(shù)據(jù)發(fā)送方所發(fā)出的。??協(xié)議的過程由以上三類參與者構(gòu)成。數(shù)據(jù)發(fā)送方首先向地標（對于三維空間，??至少需要四個地標）

西安電子科技大學碩士學位論文（３）動態(tài)簽名者適應性選擇消息攻擊的不可偽造性（Ｄｙｎａｍｉｃ?Ｅｘｉｓｔｅｎｔｉａｌ?Ｕｎｆｉｔｙ?ａｇａｉｎｓｔ?Ｃｈｏｓｅｎ?Ｏｎｅ?Ｍｅｓｓａｇｅ?Ａｔｔａｃｋ，?Ｄ－ＥＵ－ＣＯＭＡ）：?對于任意概率多?項ｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ?ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ?ｔｉｍｅ，簡稱ＰＰＴ）的動態(tài)簽名者，當它的發(fā)生位置變動偽造成原位置產(chǎn)生簽名（ｍＶ）正確的概率是可忽略的，即??Ｐｒｏｂ［（ｍ＼?ａ）?Ｆｓｉｇｎａｔｕｒｅ（ｓ，ｍ．ｐ．Ｔ）：??／?＇?ｖ）?＊＜—?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（ｐ＾ＴＡｋ）］ｍ?＾?ｍ］ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ｍ＼ａ＼ｖ＼ｐ．Ｔ）?＝?１］?＜?ｓ（ｋ）．??顯然，文獻［３３］中提出的方案只適用于靜態(tài)發(fā)送者，即滿足Ｓ－ＥＵ－ＣＭＡ的滿足Ｄ－ＥＵ－ＣＯＭＡ的定義。??協(xié)議的整體設計流程??初始化階段位置驗證階段

【參考文獻】：
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)安全綜述[J]. 張玉清,周威,彭安妮.  計算機研究與發(fā)展. 2017(10)
[2]Universally composable secure positioning in the bounded retrieval model[J]. ZHANG JunWei,MA JianFeng,YANG Chao,YANG Li.  Science China（Information Sciences）. 2015(11)
[3]基于位置密鑰交換的UC安全模型[J]. 張俊偉,馬卓,馬建峰,姬文江.  計算機研究與發(fā)展. 2014(02)
[4]物聯(lián)網(wǎng)定位與位置感知研究[J]. 肖竹,王東,李仁發(fā),易克初.  中國科學:信息科學. 2013(10)
[5]不使用雙線性對的無證書簽密方案[J]. 朱輝,李暉,王育民.  計算機研究與發(fā)展. 2010(09)
[6]高效的基于ID的無證書簽名方案[J]. 劉景偉,孫蓉,馬文平.  通信學報. 2008(02)



本文編號：3052290