隨著IPv6工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用部署的推進(jìn),IPv6無線傳感網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用安全研究顯得尤為重要,需要尋找一種既能保證數(shù)據(jù)傳輸高安全性又能保證實(shí)時(shí)性的密碼算法,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全數(shù)據(jù)傳輸方案,使IPv6無線傳感網(wǎng)得到進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用。本文以滿足IPv6無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全需求為目標(biāo),基于ChaCha20流密碼和Poly1305消息認(rèn)證碼算法,提出了適用于IPv6無線傳感網(wǎng)的安全數(shù)據(jù)傳輸方案。論文主要研究工作如下:1.設(shè)計(jì)了一種適用于IPv6無線傳感網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商方案,其利用偽身份標(biāo)識(shí)和Poly1305算法完成了新入網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的身份認(rèn)證,并提出了基于ChaCha20塊函數(shù)的密鑰生成方法實(shí)現(xiàn)了會(huì)話密鑰和安全參數(shù)的協(xié)商,保障了IPv6無線傳感網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備身份的合法性。分析結(jié)果表明,本方案具有交互信息的零知識(shí)性,可以防止非法現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備入網(wǎng)后傳輸虛假數(shù)據(jù),并通過偽身份標(biāo)識(shí)保障了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備身份信息的機(jī)密性。2.以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種基于ChaCha20_Poly1305算法的端到端數(shù)據(jù)認(rèn)證加密方案,其將ChaCha20流密碼和Poly1305消息認(rèn)證碼... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 IPv6 無線傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全機(jī)制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全概述
    2.1 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全概述
        2.1.1 IPv6 無線傳感網(wǎng)概述
        2.1.2 IPv6 無線傳感網(wǎng)面臨的安全威脅和攻擊
        2.1.3 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全需求
        2.1.4 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全框架
    2.2 安全數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
        2.2.1 認(rèn)證與密鑰協(xié)商機(jī)制
        2.2.2 數(shù)據(jù)認(rèn)證加密
    2.3 本章小結(jié)
第3章 IPv6 無線傳感網(wǎng)安全數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計(jì)
    3.1 概述
        3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.1.2 方案設(shè)計(jì)
        3.1.3 相關(guān)密碼理論基礎(chǔ)
    3.2 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商方案設(shè)計(jì)
        3.2.1 符號(hào)說明
        3.2.2 初始化
        3.2.3 認(rèn)證與密鑰協(xié)商
    3.3 端到端數(shù)據(jù)認(rèn)證加密方案設(shè)計(jì)
        3.3.1 初始化階段
        3.3.2 數(shù)據(jù)加密階段
        3.3.3 數(shù)據(jù)解密認(rèn)證階段
        3.3.4 密鑰更新階段
    3.4 安全性分析
        3.4.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商方案安全性分析
        3.4.2 端到端數(shù)據(jù)認(rèn)證加密方案安全性分析
    3.5 開銷分析
        3.5.1 計(jì)算開銷分析
        3.5.2 通信開銷分析
        3.5.3 存儲(chǔ)開銷分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 方案實(shí)現(xiàn)與測(cè)試驗(yàn)證
    4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商方案實(shí)現(xiàn)
        4.1.2 端到端數(shù)據(jù)認(rèn)證加密模塊實(shí)現(xiàn)
    4.2 測(cè)試與驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 測(cè)試驗(yàn)證總體方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 開發(fā)環(huán)境及測(cè)試工具
        4.2.3 測(cè)試與驗(yàn)證系統(tǒng)搭建
    4.3 安全算法實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證
        4.3.1 ChaCha20 加密算法測(cè)試驗(yàn)證
        4.3.2 Poly1305 消息認(rèn)證碼算法測(cè)試驗(yàn)證
Poly1305 認(rèn)證加密算法測(cè)試驗(yàn)證">        4.3.3 ChaCha20_Poly1305 認(rèn)證加密算法測(cè)試驗(yàn)證
    4.4 功能驗(yàn)證與分析
        4.4.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備認(rèn)證與密鑰協(xié)商功能驗(yàn)證與分析
        4.4.2 端到端數(shù)據(jù)認(rèn)證加密功能驗(yàn)證與分析
    4.5 性能測(cè)試與分析
        4.5.1 計(jì)算開銷
        4.5.2 通信開銷
        4.5.3 存儲(chǔ)開銷
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號(hào)：2994291