本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播認證協(xié)議研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r獲知、收集以及傳播信息,主要由體積小、能量低且計算能力有限的傳感器節(jié)點組成。因為節(jié)點部署環(huán)境的開放性和無線傳輸?shù)忍匦?導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中存在安全問題。然而,在很多應(yīng)用領(lǐng)域,譬如重要目標(biāo)追蹤、安全監(jiān)測或遠程醫(yī)療等,通常要求較高的安全性。廣播是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要的通信方式。廣播認證為廣播消息提供安全保障,確保消息來源的可靠性和消息的完整性。將廣播認證技術(shù)應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,能夠解決在傳輸過程中消息被攻擊者竊聽、修改、偽造以及重放等安全問題。廣播認證協(xié)議主要分兩類:基于消息認證碼的廣播認證協(xié)議和基于數(shù)字簽名的廣播認證協(xié)議。相比于基于消息認證碼的廣播認證協(xié)議,基于數(shù)字簽名的廣播認證協(xié)議更加安全,因為該類協(xié)議的認證機制為立即認證�；跀�(shù)字簽名的廣播認證協(xié)議包括:一次簽名的廣播認證協(xié)議和基于公鑰簽名的廣播認證協(xié)議。其中一次簽名廣播認證協(xié)議限制了簽名消息的數(shù)量、簽名過程復(fù)雜且簽名消息長度較長,導(dǎo)致通信和計算消耗較高�；诠�簽名的廣播認證協(xié)議包括基于證書的廣播認證協(xié)議和基于身份的廣播認證協(xié)議。在基于證書的廣播認證協(xié)議中,證書傳輸消耗大量能量且證書存儲占用大量空間�；谏矸莸膹V播認證協(xié)議無傳輸證書消耗且效率比基于證書的廣播認證協(xié)議高。因此,本文針對基于身份的廣播認證協(xié)議展開研究,主要成果如下:1)提出了一種改進的高效消息恢復(fù)式基于身份的廣播認證方案,該方案在基于身份的數(shù)字簽名方案基礎(chǔ)上,采用消息恢復(fù)技術(shù),提出一種適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣播認證方案。該方案將固定長度消息經(jīng)過簽名過程隱藏在簽名中并在驗證過程中將原始消息恢復(fù),因為消息不隨著簽名一起發(fā)送,廣播包長度明顯減少。通過對該方案的安全性分析和簡單效率分析得出結(jié)論:該方案實現(xiàn)了實體認證和消息完整性認證,在適應(yīng)性選擇消息攻擊和身份攻擊下是存在性不可偽造的,且該方案在通信帶寬和通信能量消耗方面有所改善,減少了通信帶寬和通信能量消耗。2)提出了一種高效的部分消息恢復(fù)式基于身份的廣播認證方案,它是在上述方案中簽名固定長度消息的基礎(chǔ)上提出的。該方案對簽名消息長度沒有限制,可以對任意長度的消息進行簽名及恢復(fù),改進后的方案更加適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用。采用該方案可以有效縮短廣播包長度,減少通信帶寬和通信能量消耗。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 廣播認證 基于身份的數(shù)字簽名 消息恢復(fù)式簽名
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究目的和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要工作及結(jié)構(gòu)安排17-18
• 第二章 背景知識簡介18-28
• 2.1 密碼學(xué)基礎(chǔ)18-21
• 2.1.1 哈希函數(shù)18
• 2.1.2 消息認證碼18-19
• 2.1.3 雙線性對19-20
• 2.1.4 數(shù)字簽名20-21
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介21-27
• 2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述21-23
• 2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的特征23
• 2.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用23-25
• 2.2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全問題25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的廣播認證28-36
• 3.1 廣播認證的概念及特征28-29
• 3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的廣播認證協(xié)議的分類29-35
• 3.2.1 基于消息認證碼的廣播認證協(xié)議30-31
• 3.2.2 基于數(shù)字簽名的廣播認證協(xié)議31-34
• 3.2.3 典型廣播認證協(xié)議的對比分析34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 一種改進的基于身份的廣播認證協(xié)議36-48
• 4.1 基于身份的認證協(xié)議簡介36-37
• 4.2 前提假設(shè)和符號說明37-38
• 4.3 方案回顧38-39
• 4.4 改進的EIBAS方案39-41
• 4.4.1 改進的EIBAS方案—IEIBAS39-41
• 4.4.2 部分消息恢復(fù)式EIBAS方案—IEIBAS-P41
• 4.5 性能分析41-46
• 4.5.1 安全性分析41-44
• 4.5.2 效率分析44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-48
• 第五章 總結(jié)及展望48-50
• 5.1 總結(jié)48
• 5.2 展望48-50
• 參考文獻50-54
• 致謝54-56
• 作者簡介56-57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李OzOz;李成海;李兵兵;趙勇軍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其軍事應(yīng)用研究[J];飛航導(dǎo)彈;2012年09期

2 左瑞麟;KIM Cheonshik;易訓(xùn);;Certificateless Message Recovery Signatures Providing Girault's Level-3 Security[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2011年05期

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本文編號：793585