GF(2m)域ECC点乘算法优化设计

针对无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)高安全、低功耗、轻量化的应用需求,重点对椭圆曲线密码体制的模乘和模逆运算作了优化设计,设计了一种GF(2m)域的ECC点乘计算优化方案,并进行了相应的硬件电路设计.经过FPGA平台仿真测试,在GF(2233)域上完成一次点乘运算共需要1.644...     

EPON中的鉴权和加密方案的研究

基于以太网的无源光网络(EPON)是一个点到多点的系统,面临着很多安全隐患.为此,本文介绍了一种鉴权和将改进了的ECC与AES相结合的数据加密方案,并对这个加密方案在已知密钥的保密性、危及密钥安全的假冒、显式密钥鉴权和共享密钥的未知性等方面进行了性能分析.     

ELLIPTIC CURVE CRYPTOGRAPHY BASED AUTHENTICATED KEY AGREEMENT WITH PRE-SHARED PASSWORD

Based on elliptic curve Diffie-Hellman algorithm, an Elliptic Curve Authenticated Key Agreement (ECAKA) protocol with pre-shared password is proposed. Its security relies on the Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP). It provides identity authentication,key validation and perfect forward secrecy, and it can foil man-in-the-middle attacks.     

无线传感器网络中分簇安全路由协议保密通信方法的能效研究

保密通信方法研究的是如何保证路由信息在传输的过程中的安全性,是无线传感器网络中的核心技术之一。针对现阶段大多无线传感器网络路由协议都存在路由安全性问题,该文从均衡能耗的角度出发,引入保密通信协议(SCP)保密通信方法,提出一种能耗均衡的保密通信协议,并对该协议的安全方案进行了分析。然后对协议的性能进行了仿真,结果证明了该协议在能耗和安全性上的性能和利用价值。     

基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法

目标定位是无线传感器网络的重要应用场景。该文提出了一种将压缩感知应用于无线传感器网络多目标定位的方法,把基于网格的多目标定位问题转化为压缩感知问题。应用多分辨率分析的思想,设计了迭代回溯的压缩感知算法,该方法的特点是可同时进行多目标定位,并且大大减少了网络通信的数据量从而延长网络寿命,代价是融合中心的算法复杂度的增加。仿真结果显示,采用迭代回溯算法定位精度提高了50%以上,具有较好的多目标定位效果。     

基于动态补偿的椭圆曲线密码低成本抗功耗攻击策略及硬件结构研究

椭圆曲线密码(ECC)芯片的抗功耗攻击能力往往以电路性能、面积或功耗为代价.该文分析了在椭圆曲线密码点乘运算中密钥猜测正确与错误时的中间数据汉明距离概率分布差异性,提出一种基于动态汉明距离调控的功耗补偿方法,利用模拟退火算法离线寻找最优的映射矩阵,最终形成椭圆曲线密码硬件电路的等概率映射补偿模型,大大降低了中间数据与功...     

Dynamic ID-based remote user mutual authentication scheme with smartcard using Elliptic Curve Cryptography

In the literature, several dynamic ID-based remote user mutual authentication schemes are implemented using password, smartcard and Elliptic Curve Cryptography （ECC）, however, none of them provides resilience against different attacks. Therefore, there is a great need to design an efficient scheme for practical applications. In this paper, we proposed such a scheme in order to provide desired security attributes and computation efficiencies. Compared with other existing techniques, our scheme is more efficient and secured. In addition, our scheme is provably secure in the random oracle model under the hardness assumption of computational Diffie-Hellman problem.     

无线传感器网络中基于有限反馈的协同MIMO策略

该文针对无线传感器网络中能量有限问题,提出了一种基于有限反馈的协同MIMO策略。该策略基于梯度算法,用1bit反馈来自动地调整簇头节点和协同簇头节点的发射功率。对无线传感器网络中基于有限反馈的Alamouti码的协同MISO系统的误码率进行了理论分析,推导了基于有限反馈Alamouti码的协同MISO策略能耗的契尔诺夫上限表达式。理论分析和仿真结果都表明,该文提出的协同MISO策略与基于标准Alamouti码的协同策略相比,无线传感器网络的总能耗更低,能效更高,且当簇头节点和协同簇头节点一直选择较好信道对应的节点来发送信息时,即最优策略,无线传感器网络的总能耗更低。     

分簇无线传感器网络中根校验全分集LDPC码设计与能效分析

高效的差错控制编码技术(ECC)可以增强无线传感器网络传输稳定性、网络的能量利用效率。为了充分利用无线传感器网络中蕴含的分集资源应对恶劣信道环境导致的高差错概率,该文研究了基于根校验全分集LDPC码的差错控制编码技术。首先,提出在分簇无线传感器网络中,基于根校验全分集LDPC码的编码方案;其次,设计了适用于所提方案的速率兼容全分集LDPC码字结构。最后,分析了所提编码系统的能效。仿真结果表明,在信道条件较差的环境中(仿真中,信道噪声大于410-4 mW),采用该文的编码方案,能够显著提高无线传感器网络的能效。     

基于能量因素的无线传感器网络关键节点判定算法

无线传感器网络中关键节点的判定对网络抗毁性研究具有重要作用。考虑到节点能量受限,该文综合节点剩余生命期和节点移除导致的网络能耗值增加,提出一种将能量因素作为衡量节点重要程度的关键节点判定算法(CNDBE),解决了能量受限的无线传感器网络关键节点判定问题。实验结果表明,在对基于CNDBE,最短路径树算法(SPT)和能量感知的关键节点生成树算法(ENCAST)判定得到的关键节点进行保护时,CNDBE具有更强的网络抗毁性和更长的网络生命期。     

A local dynamic cluster self-organization algorithm in wireless sensor networks for rainfall monitoring

Wireless Sensor Networks for Rainfall Monitoring (RM-WSNs) is a sensor network for the large-scale regional and moving rainfall monitoring, which could be controlled deployment. Delivery delay and cross-cluster calculation leads to information inaccuracy by the existing dynamic collaborative self-organization algorithm in WSNs. In this letter, a Local Dynamic Cluster Self-organization algorithm (LDCS) is proposed for the large-scale regional and moving target monitoring in RM-WSNs. The algorithm utilizes the resource-rich node in WSNs as the cluster head, which processes target information obtained by sensor nodes in cluster. The cluster head shifts with the target moving in chance and re-groups a new cluster. The target information acquisition is limited in the dynamic cluster, which can reduce information across-clusters transfer delay and improve the real-time of information acquisition. The simulation results show that, LDCS can not only relieve the problem of “too frequent leader switches” in IDSQ, also make full use of the history monitoring information of target and continuous monitoring of sensor nodes that failed in DCS.     

基于压缩感知的WSNs长生命周期数据收集方法

该文针对基于事件驱动的无线传感器网络(WSNs)数据收集查询的长期应用需求,基于压缩感知理论将混合压缩感知的数据收集技术与数据收集树的构建过程相结合,设计出一种长生命周期数据收集方法。该方法在数据收集查询到达时,构造一棵数据收集树。建树过程中,利用混合压缩感知思想,在分析转发节点和融合节点能耗的基础上,以收集查询后节点最小剩余能量最大化为目标,构造最大数据收集树集合。仿真实验表明,该方法能够充分利用节点能量资源,显著提高网络能量效率,达到延长网络生命周期的目标。     

无线传感器网络中面向压缩感知定位的动态字典算法

传统的压缩感知定位方法均假设目标准确落在某一预设的固定网格上。当目标偏离该网格,所采用的字典与真实稀疏表示字典之间存在失配,导致这些方法的定位性能大大降低。针对该问题,该文提出一种面向压缩感知定位的动态字典算法。该算法将真实稀疏表示字典建模为一个以网格为参数的动态字典,从而将定位问题转化为联合稀疏重构和参数估计问题。利用一阶泰勒展开对真实稀疏表示字典进行近似,将非凸的参数优化问题松弛为凸优化问题。仿真结果表明,相比于传统的静态字典算法,该文所提出的动态字典算法具有更好的性能。     

异构无线传感器网络覆盖优化算法

针对异构传感网络节点在初始随机部署时产生覆盖盲区的问题,受简单随机抽样理论和最优化算法的启发,该文提出一种适用于感知半径异构的无线传感网覆盖优化算法。该算法以提高网络覆盖率和节点移动距离最小为优化目标,根据采样直线与平面感知圆的交点坐标之间的关系,建立了二次优化的数学模型。当平面中的多条采样直线段达到最优覆盖时,该文算法可以使平面的覆盖得到优化。实验证明,该算法能够有效提高异构网的覆盖率。     

一种可检测数据完整性的隐私数据融合算法

针对无线传感器网络数据融合中可能出现的数据篡改和隐私泄露等问题,该文提出一种可进行完整性检测的无线传感器网络隐私数据融合算法 ICKPDA.该算法首先在感知数据中嵌入私密种子,对真实数据进行隐藏;然后通过数据分片和聚集技术,增强数据的隐私保护性;最后利用数据间的关联特性在基站进行完整性检测.仿真结果显示,相比于其它算法,ICKPDA 在保证融合结果精确的前提下,能有效地进行数据完整性检测和隐私保护,同时花费较少的数据通信量和计算量.     

基于聚类模型预测的无线传感网自适应采样技术研究

该文利用无线传感网(WSNs)的数据空间相关性,提出一种基于数据梯度的聚类机制,聚类内簇头节点维护簇成员节点的数据时间域自回归(AR)预测模型,在聚类内范围实施基于预测模型的采样频率自适应算法。通过自适应优化调整采样频率,在保证数据采样精度的前提下减少了冗余数据传输,提高无线传感网的能效水平。该文提出的时间域采样频率调整算法综合考虑了感知数据的时空联合相关性特点,仿真结果验证了该文算法的性能优势。     

移动无线传感器网络中MAC性能分析及改进

以往无线传感器网络中的媒体接入控制协议主要针对静止网络。当存在移动节点时。协议性能会大幅度降低。对存在移动节点的无线传感器网络中的媒体接入控制协议进行了性能分析，提出了改进算法。仿真结果验证了算法的有效性。最后给出了一种适合移动节点较多的场景的无线传感器网络媒体接入控制协议。     

无线传感器网络链路层组确认机制的研究与实现

实验测量发现WSNs的底层通信链路存在着丢失、非对称等特性;该文针对传统链路层可靠机制运用于无线传感器网络中存在着路径效率低,能量开销大的缺点,提出了一种面向效率的链路层组确认机制,并就路径效率、缓存需求、时间开销等指标进行了理论分析;最后,与传统链路层可靠传输机制在MicaZ平台上分别加以实现.测试结果表明该文提出的组确认机制的路径效率高、缓存需求固定,特别适合于高可靠,低实时要求的一类应用.