无线传感器网络密钥预分配算法研究

研究优化无线传感器性能提高抗攻击能力,密钥预分配是无线传感器网络最重要的安全问题.无线传感器网络通信中必须对传感器结点间传递的信息进行加密.无线传感器节点自身资源的限制,使传统网络中使用的密钥分配算法不适用于无线传感器网络.为了提高网络通信的安全性,在对已有无线传感器网络密钥预测分配算法的基础上,提出了一种改进的随机密钥预分配算法.利用节点的部署和位置信息来提高网络的连通性和减小传感器节点所需存储空间.仿真结果表明,改进方法提高了网络抗攻击能力,为无线传感器网络的安全及能耗设计提供了有效的方法.     

无线传感网络加密通信优化算法的研究与仿真

研究无线传感网络加密通信优化问题。当前无线传感网络的节点分布为随机性强,通过传感器加密和认证。节点间依靠相互通信,完成自身密钥更新。传统算法是通过逐个节点密钥更新完成加密和认证工作,如果节点间的距离较大,会导致节点密钥的更新速度很慢,如果节点密钥长期不更新,会降低网络安全性,增加节点被破译的可能。为了避免上述问题,提出了一种小区域共享密钥的无线传感网络安全通信策略。利用节点的部署和位置信息对节点进行小区域划分,利用小区域内的节点的关系建立共享密钥,单个密钥被破译也不会降低网络的安全性。仿真表明,方法提高了网络的安全性,为无线传感器网络的安全提供了有效的保证。     

无线传感器网络混沌分组密码研究

实现了一种具有多种加密算法优点的无线传感器网络单字节分组加密算法.采用改进的离散Logistic映射产生子密钥,构造了具有离散混沌运算的Feistel加密函数.算法加解密数据包是将单字节分组包经过一轮置换后,分成2个半字节,再进行4轮Feistel结构运算,最后再进行一次置换.通过增加调用Feistel结构的轮次,可以改变密钥数量.分析了子密钥的随机性和算法的安全性,在无线传感器网络节点上进行了该分组算法的数据加/解密通信实验.结果表明算法安全性高,单字节离散混沌分组密码系统在无线传感器网络节点上切实可行.     

WSNs中轻量级密钥管理方案设计

无线传感器网络节点资源有限的特点和通信方式决定了这种网络容易受到攻击.节点之间通过加密通信数据和认证的方式来保证通信的保密性、完整性和可用性,密钥管理是实现网络安全的关键基础.分析了无线传感器网络中的密钥管理方案,提出了一种基于EBS的密钥管理方案,能够安全高效的对传感器网络中的密钥进行更新.分析表明,该方案具有安全性高、计算量小的特点,也节省了网络的计算和存储资源.     

基于ECC数字签名的实现及优化

为满足无线传感器网络对信源端身份认证的需求,在TelosB硬件节点上实现椭圆曲线加密机制（ECC）数字签名算法,并对ECC的点乘运算模块进行优化。改进算法的运算复杂度和实际节点运行情况都优于已有的功能软件。实验结果表明,在硬件平台和加密强度相同的情况下,改进后的ECC算法可以有效提高数字签名的运算速度。     

基于Merkle树的无线传感反应网络的公钥认证机制

公钥加密(PKC)已被证明能在资源受限的传感器节点中部署.为了防止中间人攻击,网络节点的公钥在节点通信前需要相互认证.为此,提出了一种基于Merkle树和位置部署知识的密钥认证机制.与公钥加密RSA算法和椭圆曲线加密算法相比,该机制通过使用单向Hash函数和利用无线传感反应网络节点异构等特性有效地降低了公钥认证的计算复杂性和能量消耗,并使得认证机制在无线传感反应网络的通信开销和异构节点内存消耗得到最佳平衡.     

基于混沌RC5的传感器网络分组加密算法

加密算法是解决无线传感器网络安全问题的基础,由于无线传感器网络的特殊工作环境,以及网络节点体积小、存储空间少、运算能力低、能量少且不可复用等特点,给其安全保密提出了特殊的要求;根据无线传感器网络的特点设计了混沌RC5分组加密算法,算法利用整数混沌映射扩展密钥,同时加入线性同余序列扩大密钥空间,借用RC5的移位操作对明文加密,使用密文反馈修改控制参数,使子密钥和密文相关,有效抵抗明文攻击;通过仿真分析表明,该加密算法安全性能较高,适合无线传感器网络。     

一种无线传感器网络用户认证与密钥协商协议

随着无线传感器网络的发展,外部用户可以直接访问传感器内部节点获取信息,因此如何认证外部用户的身份,只允许授权用户获取节点数据,保证传输数据的保密性和完整性,已成为当前无线传感器网络研究的热点问题.本文基于用户口令和智能卡提出一个无线传感器网络用户认证与密钥协商协议,协议中采用哈希和异或运算实现主体的身份认证和密钥协商功能.为了分析协议的安全性,本文扩展了串空间理论,构造了分析无线传感器网络认证与密钥协商协议的形式化方法,证明了协议的安全性.最后,文中分析了协议的执行效率,并与同类协议进行了比较.     

基于 IBC的无线传感器网络层簇式密钥管理方案*

密钥管理是无线传感器网络中关键安全技术之一。无线传感器网络的密钥管理由于布置位置、计算量有限、存储能力有限,使得设计面临许多挑战。在分析无线传感器网络安全需求的基础上,针对无线传感器网络密钥管理问题,运用层簇式网络结构,通过身份加密方式,进行节点合法性认证,完成基站与簇头,簇头与节点之间的密钥,保证无线传感器网络安全通信。通过安全性分析和效能分析,该密钥管理方案较好的满足无线传感器网络的安全需求,降低通信开销,有效地解决密钥管理的问题。     

一种高效无线传感器网络认证及密钥协商方案

随着无线传感器网络在社会各个领域的渗透,其安全机制的研究一直是无线传感器网络的研究热点。在分析了无线传感器网络中认证及密钥协商方案设计时应满足条件的基础上,基于单向HASH函数和对称密码算法,设计了无线传感器网络中传感器节点间一种高效的认证及密钥协商方案。并从互认证、会话密钥、可抵御攻击等方面对该方案的安全性进行了分析,说明了该方案的安全性能较好,可有效抵御典型攻击行为;详细比较该方案和现有类似方案的运行性能,结果表明,该方案在存储容量需求、计算复杂性和通信带宽需求方面均优于现有方案。     

无线传感网组合认证加密算法设计与分析

文章分析了当前无线传感网中通用的关联数据加密认证方案,分别存在设计复杂、能耗较高、误差较大以及安全性不强等问题,不适合安全性要求较高却资源严格受限的传感器节点;提出一个高效的组合认证加密算法,算法将OFB模式和CTR模式有机地组合,采用QBC-MAC的变形进行消息认证,通过加入输入值得到不同的密钥流,建立虚拟专用连接,使用双因子消息认证等方式,比通用方案具有更强的安全性;通过仿真实验与其它关联数据加密认证算法比较,结果表明该算法在网络能耗和吞吐量方面也具有明显的优势。     

层次型结构无线传感器网络安全协议设计

随着无线传感器网络研究的深入和不断走向实用,安全问题引起了人们的极大关注.无线传感器网络的诸多限制使得安全问题很难解决.给出了一种基于层次型拓扑结构的无线传感器网络的安全协议的设计方案.方案采用LEACH[1]算法的簇头选举方法,增加了对簇头身份的认证,采用动态变化的加密密钥及认证密钥,并讨论了实现过程中几个算法的选择.     

基于身份的无线传感器网络密钥系统

无线传感器络（WSN）是一类由众多微型传感器节点通过自组织的方式构成的网络。随着在军事、环境监测等方面的应用逐渐成为现实，其有效和安全通信问题由于自身的特性（如能量、计算能力和节点存储资源等的局限性）而显得更加突出。本文首先比较详细地介绍了无线传感器网络安全结构及其面临的问题；其次重点讨论了无线传感器网络密钥系统相关的研究现状；然后给出了一种有效的基于身份的无线传感器网络密钥系统方案及与其它方案的仿真比较实验。仿真实验结果表明，我们方案较其它密钥系统方案在处理时间和节点存储需求方面具有优势。     

基于无线传感器网络的分组加密算法的设计

为了适应传感器网络的发展,应对传感器节点计算能力和存储资源的限制,基于无线传感器网的WSW(Wireless Sensor Whisper,无线传感耳语算法)算法是一种专门针对传感器能力限制而提出的分组加密算法。WSW算法通过扩展基本逻辑运算获得256种不同的加密方式,同时通过在算法中引入随机选择算法来增强算法的安全性,该算法使用的加密方法和随机选择可以减少节点运算次数,使得节点数据保证安全的同时能量及时间消耗也尽可能减少。     

无线传感网中能量有效的抗妥协加密方案

现有的应用于无线传感网的密钥管理方案,几乎没有考虑无线链路的不可靠性,网络中存在丢包率这一现实。提出一种能量有效的抗妥协的认证加密算法STAE,采用分段传输、OFB分组加密、认证并重构信息等方法,增强了数据传输和重构的安全性及效率,保证网络中存在一定丢包率和部分妥协节点的情况下,仍能有效地抵御侦听、数据篡改和DoS攻击等行为。仿真结果表明STAE算法在安全通信和节省网络能耗方面具有较大的优势。     

智能微尘传感网的轻量协作式认证算法*

提出一种轻量协作式认证算法（LCAA）,该算法使用简单的对称密钥及其生成函数和节点唤醒机制为智能微尘传感网通信提供了基本的安全,通过与其他认证算法协作,可以进一步提高网络的安全性,并可应用于普通无线传感网络中。通过仿真实验证明,该算法具有良好的安全性和能效,适用于智能微尘传感网。     

广播认证协议μTESLA分析与改进

由于大量的传感器节点和无线通信的广播特性,广播认证是无线传感器网络(WSN)安全技术的重要部分.在分析广播认证设计目标和H TESLA协议的基础上,对协议的广播认证范围、密钥发布间隔、Hash密钥链的再生构造等方面提出了一些改进.研究结果表明,该机制改善了μTESLA协议的性能.     

基于反克隆机制的WSN区域密钥分发

针对无线传感网安全管理领域中存在的密钥生成困难、节点抗俘性能较差等不足,提出了一种基于反克隆机制的WSN区域密钥分发算法。首先,基于区域成型存在的簇头-簇节点的分层特性,采用反克隆机制进行节点层次认证,引入正交机制进行节点密钥分发,降低因簇头-簇成员节点信息交互不畅而导致的安全抖动风险。随后,采取密文非对称传输方式进行...     

非对称加密算法在身份认证中的应用研究

随着计算机网络以及智能终端应用的不断普及,特别是网络金融以及二维码的快速普及,信息安全问题越来越突出。文中研究了对称加密算法数据加密标准DES,主要研究了公开密钥基础设施体系PKI,这是确保信息在传输过程中安全性的第三方平台,它主要负责颁发带有CA中心数字签名的证书以及管理RSA算法中需要的公钥和私钥;研究了几种非对称加密算法并分析了它们的性能;重点研究了CEE中基于有限域上的椭圆曲线离散对数算法和RSA非对称加密算法,提出了用私钥加密公钥解密方案来解决信息真伪鉴别即身份认证问题,编程实现了RSA的公钥生成以及信息的加密和解密,主要实现了RSA密钥生成器模块、加密模块和解密模块,设计了加解密图形界面,完成了文件路径加密和整个文件的加密。实验结果表明RSA算法的可行性和安全性是较高的。     

基于能量树的无线传感器网络密钥管理方案

有效的密钥管理方案是实现传感器网络安全通信的前提。针对分簇式无线传感器网络,提出一种基于能量树的密钥管理方案。将网络中节点按树型结构进行管理,并将每个节点的能量值作为树中各边的权值,树根按权值分发不同的秘密信息。簇头间通信密钥借助Blom矩阵的思想生成。分析表明,该方案有效地节省了节点的能量,并提供了较强的可扩展性、节点的抗捕获性和网络的可靠性等安全性能。