無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks,WSNs）作為物聯(lián)網(wǎng)的主要組成部分,在諸多應(yīng)用領(lǐng)域中扮演著重要角色,例如醫(yī)療、交通監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等等。但WSNs的諸多固有特性,例如通信信道的公開性、傳感器節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間的有限性以及其無(wú)人值守等特性,使其易遭受多種安全攻擊。密碼學(xué)技術(shù)是WSNs抵御攻擊的最有效技術(shù)手段,而其中認(rèn)證協(xié)議又是最為常見的密碼機(jī)制。分析近期四個(gè)此類協(xié)議中存在的安全問(wèn)題,分別提出改進(jìn)協(xié)議并給出形式化驗(yàn)證與安全性分析。特別地,對(duì)幾個(gè)共性問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié),提出針對(duì)這些問(wèn)題的改進(jìn)措施。并且,通過(guò)對(duì)計(jì)算量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與比較,表明改進(jìn)協(xié)議具有相對(duì)更好的運(yùn)行性能。具體研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）對(duì)Li等人于2018年提出的一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三因子認(rèn)證協(xié)議的分析與改進(jìn):提出針對(duì)該協(xié)議的離線猜測(cè)攻擊,并指出它不滿足前向安全性。在保留原方案優(yōu)勢(shì)的同時(shí),針對(duì)這些問(wèn)題提出了改進(jìn)協(xié)議。采用基于Pi演算的形式化驗(yàn)證工具ProVerif驗(yàn)證了改進(jìn)協(xié)議的安全性。（2）分析并改進(jìn)了Moon于2017年提出的遠(yuǎn)程用戶認(rèn)證協(xié)議:指出該協(xié)議無(wú)法抵抗臨時(shí)密鑰泄漏攻擊,以及無(wú)法提供用戶不可追... 

【文章來(lái)源】：杭州師范大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三因子認(rèn)證協(xié)議的基本模型

圖 3.3 ProVerif 驗(yàn)證結(jié)果5 安全性分析.1 完美前向安全性在提出的方案中，用戶 與傳感器節(jié)點(diǎn) 之間的會(huì)話密鑰計(jì)算如下： ， ( ) ( ) 。因此，即使敵手 以某種方式獲得期私鑰 和秘密值 ，依然無(wú)法計(jì)算得到分別由 和 生成的臨時(shí)密鑰 和 。雖然 以利用 和秘密值 計(jì)算出 和 ，并且可以從公開信道上獲取 和 ，然而，法獲得 和 ，因?yàn)檫@等同于解決橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)難題。正如前文所探討的，該難多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)無(wú)法計(jì)算。因此，提出的新協(xié)議能夠滿足完美前向安全。.2 用戶匿名性

圖 4.3 ProVerif 驗(yàn)證結(jié)果全性分析用戶匿名性敵手 截獲了通信信道上 和 的所有往來(lái)消息。在提出的協(xié)議中，用戶身份 ( ( ) )，且 ( )。因此，為了計(jì)算 ， 必須 。根據(jù)前文敵手模型中的描述，在三因子認(rèn)證協(xié)議中， 無(wú)法同時(shí)獲得用戶口中的信息以及用戶的生物信息。盡管 可以從登錄請(qǐng)求中獲取 ，其仍然無(wú)法 ，因?yàn)?無(wú)法同時(shí)獲得 、 和 。因此，提出的協(xié)議能夠提供。用戶不可追蹤性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可證明安全的面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三因素認(rèn)證及密鑰協(xié)商方案[J]. 屈娟,馮玉明,李艷平,李麗.  通信學(xué)報(bào). 2018(S2)
[2]一種改進(jìn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匿名認(rèn)證與密鑰協(xié)商方案[J]. 張志,張巧麗.  中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于共享密鑰的互認(rèn)證和密鑰協(xié)商方案[J]. 郭琰,汪烈軍,劉雙.  中國(guó)科技論文. 2016(08)



本文編號(hào)：3036191