無線傳感器網絡SPINS安全體系下加密算法和廣播認證算法的改進.pdf

1、無線傳感器網絡在大多數的應用中，比如環(huán)境監(jiān)測、森林防火檢測、智能家居等應用中，安全問題不是一個非常重要的問題，而在一些特殊的應用領域，如軍事上的應用，金融業(yè)上的應用或商業(yè)小區(qū)無線安防網絡等，對數據的收集、數據的傳輸和處理，甚至傳感器節(jié)點的物理分布和路由方式，都有嚴格的安全防護要求，即不能讓無關的人或敵方人員了解。
　　無線傳感器網絡的特點決定了它與傳統網絡的安全問題在研究方法和計算手段上有很大的不同。無線傳感器網絡的節(jié)點與互聯網的

2、任何一種網絡終端相比，在數據的存儲、計算、處理上的能力上都比較差，因而存在算法計算強度和安全強度之間的權衡問題，著重點是通過更簡單的算法實現盡量堅固的安全外殼。本文基于SPINS安全協議的兩部分內容（安全網絡加密協議SNEP和基于時間的高效的容忍丟包的流認證協議μTESLA）對安全加密算法和廣播認證協議進行了改進。
　　首先分析了RC5加密算法的工作原理、加解密過程和在無線傳感器網絡中應用的優(yōu)缺點，針對其安全性差、網絡擴展性差和數

3、字簽名困難等缺點，引入RSA算法，借助混合加密機制，通過RSA算法的公鑰加密對稱密鑰，RC5算法的對稱密鑰加密原文的方法構建混合加密算法。
　　其次，對于廣播認證協議，分析了μTESLA協議的優(yōu)缺點，包括其過分依賴基站、周期性公布密鑰、認證延遲和易遭到DoS攻擊等缺點，從分簇路由、Hash密鑰鏈再生、密鑰發(fā)布時間三個方面入手，提出了一種改進的廣播認證算法。
　　最后，利用NS2仿真軟件，對混合加密算法分別從密文大小、加解密效