采用自適應(yīng)橢圓曲線加密無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案.pdf

1、由于無線通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展和其無線信號在比較開闊的地方帶來的便利,一個很有前途和具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域(無線傳感器網(wǎng)絡(luò))成為迅速成長,并受到研究者、工業(yè)、軍事等的密切關(guān)注。這使得國際無線網(wǎng)絡(luò)社區(qū)研究的在未來得到更多的選擇。這樣的網(wǎng)絡(luò)有許多的微型設(shè)備(傳感器)組成,傳感器作為一個與環(huán)境的接口感知自己位置的環(huán)境信息。由于傳感器節(jié)點可能在一個敵意的環(huán)境中,信息科能是珍貴且重要的,因此,信息應(yīng)該加密。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間信息的傳輸也應(yīng)該加密,這個必要性提出

2、了安全性問題。
　　這些微小的節(jié)點的有限資源,如狹窄的地址容量、耗時的時鐘周期的微控制器,小型的程序和數(shù)據(jù)存儲器和外部存儲器,低帶寬、很小范圍的收發(fā)器,使得用于計算機網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)和方法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中失效。因此,設(shè)計一個可以集中基本安全功能于一體的模型是不合適的。這是今天研究的一個重要的挑戰(zhàn)。由于安全仍是一個開放的研究問題,也是一個在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是選擇哪種安全功能是必須的主要因素。第三章中討論了大多

3、數(shù)重要的管理機制,似乎沒有一個具有所有優(yōu)勢,可以適用于所有的應(yīng)用。
　　為了實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全,要有基于密鑰的加密操作。對稱性密鑰和非對稱性密鑰是兩種主要的用于安全的密碼學(xué),二者都有優(yōu)缺點,因此,本文中使用對稱性密鑰的效率的算法和公共密鑰密碼學(xué)算法的混合系統(tǒng)。
　　ECC所具有的特征使得它成為密鑰預(yù)先分配機制的核心算法并用于本文,所以,ECC和對稱性密鑰優(yōu)勢的聯(lián)合用于克服有限資源和支持高安全性。當(dāng)ECC它作為一個在高能

4、力的傳感器即高稱作集群頭之間安全通信的公共密鑰加密,ECC用于私人密鑰環(huán)的產(chǎn)生和對稱性密鑰算法用于密鑰交換和低能力節(jié)點之間的建立。盡管ECC能提供最好的功能,但它仍然需要復(fù)雜的計算,特別是對它的一個主要操作標(biāo)量乘法的實現(xiàn)。在第四章中提出的算法中,一種新的編碼標(biāo)量的方法命名為“SEM-HSM”提出,用來減少當(dāng)它乘以橢圓曲線點的計算。后來,它應(yīng)用在簇頭和基站之間的安全通信。
　　在節(jié)點間信息的安全交換中,密鑰必須放在首位。密鑰管理是唯

5、一的安全通信和在傳感器節(jié)點間利用很多技術(shù)建立共享密鑰的方法。這些技術(shù)使得攻擊者與一些傳感器節(jié)點妥協(xié)并在不妥協(xié)節(jié)點之間發(fā)現(xiàn)許多相同的密鑰。攻擊者可以利用這些密鑰模仿不妥協(xié)節(jié)點和發(fā)現(xiàn)感知應(yīng)用程序。第五章研究了這個問題,名為KP-BECC就是按照為了激發(fā)網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)力和連通性,謹(jǐn)慎選擇ECC中影響恢復(fù)力和連通性的參數(shù)的方法設(shè)計的。
　　仿真表明,本文提出的方法與另一個方法相比,能產(chǎn)生更好的連接性,恢復(fù)力和存儲需求的比較與另一個方。最終,它