本文關(guān)鍵詞：面向體域網(wǎng)的雙向匿名認(rèn)證協(xié)議研究

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【摘要】：無(wú)線體域網(wǎng)(Wireless Body Area Networks,WBAN)是由放置在人體不同部位的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),可連續(xù)地監(jiān)測(cè)和記錄人體特定部位的重要生理數(shù)據(jù)。但是,開(kāi)放的無(wú)線環(huán)境使得WBAN容易遭受各種攻擊和安全威脅,同時(shí)WBAN中的傳感器節(jié)點(diǎn)具有計(jì)算能力弱、資源受限等缺點(diǎn)。本文的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種適用于WBAN的安全認(rèn)證協(xié)議,實(shí)現(xiàn)用戶和服務(wù)器之間的雙向認(rèn)證,防止用戶的個(gè)人信息被泄露,從而保護(hù)用戶的個(gè)人隱私。針對(duì)現(xiàn)有的一種WBAN遠(yuǎn)程匿名認(rèn)證協(xié)議中存在的安全和效率問(wèn)題,本文對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),提出了一種新的雙向匿名認(rèn)證協(xié)議。首先,本文提出了一種新的無(wú)證書(shū)簽名算法,該算法無(wú)需對(duì)運(yùn)算,執(zhí)行效率高。在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型ROM和計(jì)算橢圓曲線上離散對(duì)數(shù)問(wèn)題(ECDHP)的困難性假設(shè)下,該簽名算法被證明能夠抵抗適應(yīng)性選擇消息攻擊下的存在性偽造。然后,基于該無(wú)證書(shū)簽名算法,本文設(shè)計(jì)了一種適用于WBAN的雙向匿名認(rèn)證協(xié)議,該協(xié)議具有以下優(yōu)勢(shì):該協(xié)議將公鑰密碼體制和消息驗(yàn)證碼機(jī)制相結(jié)合,僅僅單輪通信就能夠?qū)崿F(xiàn)通信實(shí)體間的雙向認(rèn)證。并且,協(xié)議中采用基于橢圓曲線的無(wú)對(duì)運(yùn)算,計(jì)算復(fù)雜度較低。該協(xié)議實(shí)現(xiàn)了用戶完整的匿名性。密鑰生成中心KGC采用雜湊的方法將用戶的身份及其公鑰進(jìn)行捆綁,同時(shí)分配給用戶一個(gè)索引。該索引作為用戶在整個(gè)系統(tǒng)中的ID標(biāo)識(shí)。而用戶的真實(shí)身份信息在進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)并未傳輸,從而保證了用戶在通信過(guò)程中的隱私性。該協(xié)議完成了會(huì)話密鑰的協(xié)商,并且該會(huì)話密鑰是安全的。在整個(gè)認(rèn)證過(guò)程中,會(huì)話密鑰的安全性是建立在用戶所選的隨機(jī)數(shù)以及服務(wù)提供商的私鑰的基礎(chǔ)上。這兩方面保證了其他任何人都無(wú)法成功獲得有效的會(huì)話密鑰。該協(xié)議實(shí)現(xiàn)了不可否認(rèn)性。簽名是由用戶的私鑰生成的,只有用戶單方擁有。因此一旦用戶在過(guò)去某一時(shí)刻登陸過(guò)系統(tǒng)并成功地接受了某項(xiàng)服務(wù),就不得否認(rèn)。接著,本文分析了新方案的安全特性,并通過(guò)仿真對(duì)協(xié)議的復(fù)雜度進(jìn)行測(cè)試。最后,結(jié)合現(xiàn)有的幾種典型認(rèn)證方案進(jìn)行對(duì)比。結(jié)論是,新方案不僅具有強(qiáng)安全性,而且大大地降低了客戶端在認(rèn)證過(guò)程的計(jì)算復(fù)雜度,提高了通信效率,非常適合用于資源受限的WBAN環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線體域網(wǎng) 雙向認(rèn)證 匿名性 會(huì)話密鑰 無(wú)雙線性對(duì)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表10-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究意義13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和主要工作14-15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 WBAN概述17-23
• 2.1 WBAN的系統(tǒng)架構(gòu)17
• 2.2 WBAN網(wǎng)絡(luò)特性17-19
• 2.2.1 WBAN網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的限制18
• 2.2.2 無(wú)線體域網(wǎng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別18-19
• 2.3 WBAN的安全需求19-20
• 2.4 WBAN的典型應(yīng)用場(chǎng)景20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第三章 無(wú)雙線性對(duì)的無(wú)證書(shū)簽名算法23-33
• 3.1 密碼學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)23-25
• 3.1.1 公鑰密碼體制理論23-24
• 3.1.2 雜湊函數(shù)24-25
• 3.2 無(wú)證書(shū)簽名算法25-28
• 3.2.1 無(wú)證書(shū)簽名方案的一般模型25-26
• 3.2.2 安全模型26-28
• 3.3 新的基于無(wú)雙線性對(duì)的無(wú)證書(shū)簽名方案28-32
• 3.3.1 新的無(wú)證書(shū)簽名算法28-29
• 3.3.2 方案的正確性分析29
• 3.3.3 方案的安全性證明29-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 適用于WBAN的雙向匿名認(rèn)證協(xié)議33-47
• 4.1 一種無(wú)證書(shū)遠(yuǎn)程匿名認(rèn)證方案的分析33-37
• 4.1.1 協(xié)議流程33
• 4.1.2 協(xié)議描述33-36
• 4.1.3 協(xié)議分析36-37
• 4.2 新的雙向匿名認(rèn)證協(xié)議37-42
• 4.2.1 新協(xié)議的提出37-40
• 4.2.2 新協(xié)議的安全性分析40-41
• 4.2.3 相對(duì)原協(xié)議的改進(jìn)41-42
• 4.3 相關(guān)方案的性能分析42-45
• 4.3.1 安全性比較42-43
• 4.3.2 效率分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第五章 結(jié)論與展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 致謝53-55
• 作者簡(jiǎn)介55-56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王怡;杜偉章;;無(wú)雙線性對(duì)的無(wú)證書(shū)簽名方案的分析及改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2013年08期

2 王圣寶;劉文浩;謝琪;;無(wú)雙線性配對(duì)的無(wú)證書(shū)簽名方案[J];通信學(xué)報(bào);2012年04期

3 李鳳銀;劉培玉;朱振方;;高效的無(wú)證書(shū)簽名方案[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年10期

4 葛愛(ài)軍;陳少真;;具有強(qiáng)安全性的不含雙線性對(duì)的無(wú)證書(shū)簽名方案[J];電子與信息學(xué)報(bào);2010年07期

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本文編號(hào)：644725