混沌分組密碼在無線傳感器網絡中的應用研究.pdf

1、本文介紹了無線傳感器網絡的基本特點和對安全技術的特殊要求，并對現有的用于無線傳感器網絡的加密算法進行了介紹和對比，分析了各算法的優(yōu)勢與不足。針對無線傳感器網絡的特殊要求，設計了一種用于無線傳感器網絡的混沌分組密碼算法。該算法采用以整數化的帳篷映射為基礎構建的混沌密鑰生成器生成密鑰序列，并采用Feistel對稱分組加密結構。
　　 混沌帳篷映射能夠生成具有均勻分布特性的偽隨機序列，但是由于無線傳感器節(jié)點的計算能力受限，無法直接處理

2、浮點和除法等復雜運算，從而使定義在實數域的帳篷映射無法直接在無線傳感器網絡節(jié)點上實現。通過將帳篷映射整數化的方法，使混沌帳篷映射在無線傳感器網絡節(jié)點上的實現成為可能。為了改善和優(yōu)化整數帳篷映射的安全性能，采用了擴展和并行迭代雙向耦合的辦法，增加了整數帳篷映射的復雜度，加強了混亂和擴散性能。設計實驗對擴展耦合整數帳篷映射的安全性能進行了分析和對比，證明擴展耦合整數帳篷映射模型具有優(yōu)秀的安全性能，是作為密鑰序列生成器的理想選擇。
　　

3、 加密算法采用Feistel對稱加密結構，為了避免冗余字節(jié)的引入從而導致不必要的能源消耗，采用8bits長度的明文分組，Feistel加密輪數為4輪，并在加密首尾進行兩次單字節(jié)位置換變換。通過非線性擴散特性實驗對所設計的算法進行了分析，同時分析了已有的類似算法，證明了該算法符合非線性擴散要求，并且在安全性能以及運算速度上具有明顯的優(yōu)勢。
　　 為了驗證所設計的密碼算法的可實現性，設計了仿真實驗進行模擬。實驗采用TinyOS操作