超寬帶通信系統(tǒng)中的關鍵安全技術研究.pdf

1、近年來，超寬帶(Ultra-wide Band，UWB)通信技術在國際國內受到了顯著的重視，它設備結構簡單、功耗低、隱蔽性好，處理增益高，傳輸速率高和多徑分辨能力強等優(yōu)點，使得其非常適合于在戰(zhàn)場軍事指揮、家庭娛樂和辦公室等環(huán)境使用。與當前流行的短距離無線通信技術相比，UWB巨大的數據傳輸速率優(yōu)勢，使其在無線個域網(Wireless Personal Area Network，WPAN)中有著極大的應用空間，被譽為未來幾年內13大重要技術

2、之一。 作為一種新興的通信技術，在應用中也面臨了許多問題，例如在UWB組播通信時存在密鑰管理的安全問題。論文針對這一關鍵性的安全問題進行了研究，研究思路如下： (1)UWB的安全問題主要集中在MAC層，通過分析MAC層在安全組播方面存在的問題，找到其關鍵原因在于組播通信時組控制器的不均衡負載問題。在組用戶較多時，組控制器不均衡負載的問題非常嚴重，導致了組通信的延遲，產生單點失效問題； (2)研究了目前常見的幾種組

3、播通信的密鑰管理機制，并將一種基于單向函數樹的組播密鑰管理方案引入UWB的MAC層進行組播通信；這種方案需要存儲部分輔助密鑰來更新組播密鑰，因此如何存儲這些輔助密鑰是一個亟待解決的問題； (3)通過分析輔助密鑰的空間復雜度，并結合現有UWB的MAC層特點，嘗試著使用這種方案對MAC層進行改進，增加了一個輔助密鑰的存儲模塊和認證模塊。 試驗結果表明，輔助密鑰帶來的空間復雜度與節(jié)點數量成對數關系，即O(log2n)。而采用這