基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的加密算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)受目前技術(shù)所限，存在著電量有限、計(jì)算能力弱、通信能力差、易受攻擊等問(wèn)題，而目前已有的加密方法在應(yīng)用到WSN時(shí)均無(wú)法有效解決以上問(wèn)題。針對(duì)此情況，本論文根據(jù)WSN的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩種加密算法，兩種算法分別適合于對(duì)安全性要求不同的WSN布網(wǎng)環(huán)境。
　　首先，基于身份的加密（IBE）可以有效簡(jiǎn)化密鑰的產(chǎn)生過(guò)程，減少了網(wǎng)絡(luò)通訊量的同時(shí)提升了網(wǎng)絡(luò)的安全性。本文以基于身份的

2、加密思想為基礎(chǔ)，針對(duì)WSN設(shè)計(jì)了一種新體制的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于身份加密(WIBE)算法。WIBE加密算法避免了傳統(tǒng)IBE算法運(yùn)算過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)針對(duì)WSN實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在的不足，在能耗、通信性能、安全性等方面做了針對(duì)性的改進(jìn)。實(shí)際布網(wǎng)實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，WIBE算法具有能耗較低、安全性高的特點(diǎn)，適合應(yīng)用在對(duì)安全性有較高要求的WSN布網(wǎng)環(huán)境。
　　其次，組合公鑰（CPK）加密算法在應(yīng)用到WSN時(shí)存在密鑰易被竊聽(tīng)、密鑰矩陣使用

3、時(shí)存在合謀攻擊等問(wèn)題。本文對(duì)CPK算法進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，提出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于組合公鑰加密(WCPK)算法。WCPK加密算法具有低能耗的特征。同時(shí)WCPK算法改進(jìn)了CPK算法密鑰矩陣的生成和使用過(guò)程，提升了密鑰矩陣使用的安全性，并能有效抵御密鑰竊聽(tīng)攻擊。實(shí)際布網(wǎng)實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，WCPK算法可以在有效降低WSN能耗的同時(shí)提供較高的安全性，是一種輕量級(jí)加密算法，適合應(yīng)用于對(duì)安全性要求不高、但對(duì)布網(wǎng)時(shí)間有較高要求的普通WSN布網(wǎng)環(huán)境