WIA-PA网络安全机制的设计与实现

WIA-PA是我国具有自主知识产权的工业无线标准,是工业无线领域三大主流国际标准之一。该文针对WIA-PA网络的特点,以WIA-PA安全标准为依据,提出了网络密钥管理机制保证密钥的安全性、安全入网机制鉴别加入节点身份的合法性和安全数据流传输机制能保障数据的机密性和完整性。经搭建测试平台验证:安全机制提高了网络的安全性,增强了WIA-PA网络抵抗威胁和攻击的能力,而且分析表明在节点资源开销方面合理,具有较好的性能。     

WIA-PA网络密钥管理体系

WIA-PA是基于IEEE 802.15.4标准的用于工业过程测量、监视与控制的无线网络系统.作为一种新型的无线网络系统,其安全问题尤为重要,为保证WIA-PA网络的安全性,设计了WIA-PA网络的密钥管理体系,建立了集中式密钥管理模式,保证了WIA-PA网络安全通信服务,通过安全密钥管理测试,验证了设计的密钥管理体系具备良好的安全性.     

基于WIA-PA安全标准的网络密钥管理机制设计分析

WIA-PA安全标准隶属于过程自动化领域,是由我国工业无线联盟制定的基于IEEE802.15.4标准的无线网络系统,属于WIA的子标准,主要用于工业过程中无线短程网的控制、测量以及监视。基于WIA-PA安全标准网络密钥管理机制设计的内容主要包括基于WIA-PA安全标准的密钥基本管理设计、基于WIA-PA安全标准的入网安全性设计、基于WIA-PA安全标准的数据流安全传输设计、基于WIA-PA安全标准的系统实用性研究设计、基于WIA-PA安全标准的系统性能研究设计。     

基于椭圆曲线的入网身份认证及密钥协商改进算法研究

基于椭圆曲线加密体制的WLAN安全标准WAPI自发布以来,受到国内外的广泛关注。本文通过分析WAPI的鉴别机制,分析鉴别系统存在的不足之处,提出一种改进的身份认证及密钥协商算法,并进行了安全性和效率影响分析。使用该认证机制,效率影响在可接受范围内,能够有效提高WLAN的入网认证安全性,构成WLAN安全的第一道防线。     

一种WIA-PA网络的密钥分配方案

密钥分配是WIA-PA网络通信安全的基础,由于WIA-PA用于工业现场环境恶劣、节点资源非常受限、mesh与star双层拓扑结构等特点,传统的基于公钥和可信任的密钥分配中心等方式不能实用;针对WIA-PA网络特点,提出用对称加密算法和单向哈希函数的密钥管理方案,并可满足前向和后向安全性;与目前使用的随机密钥分配相比,方案不仅具有较好的效率,并且更适合于WIA-PA网络。     

基于WIA-PA的HSE系统节点设计

针对传统仪器仪表的缺点,介绍了一种基于WIA-PA工业无线网络标准的HSE系统节点设计方案。采用基于IEEE 802.15.4无线协议的射频芯片CC2420和16位超低功耗单片机MSP430F1161,分析并将系统模块化,给出模块设计与具体流程。     

基于WIA-PA网络中虚拟通信关系的路由算法

基于IEEE-802.15.4标准的WIA-PA网络中的虚拟通信关系(Virtual Communication Relationships,VCR),分析了无线网络中的最小跳数路由算法与节能型路由算法,讨论了这两种算法的优缺点.结合二者的优点以及WIA-PA网络中VCR的特点,提出了一种基于VCR的路由算法.仿真结果...     

WIA-PA网络关键技术的设计与实现*

无线网络技术在工业过程自动化的应用是工业控制领域的又一研究热点。WIA-PA (Wireless Network for Industrial Automation – Process Automation)[1]是IEC认可的工业无线国际标准。WIA-PA网络具有网状和星型混合拓扑结构、自适应调频能力、CSMA与TDMA混合访问机制等技术特点,能够适应复杂工业环境和满足苛刻工业需求,具有很好的可靠性和实时性。本文首先介绍了WIA-PA的体系结构;然后给出了我们在原型网络实现过程中显现的关键技术与目前采用的策略和技术方法,如时间管理、时间同步、网络安全和网状组网等。最后通过原型网络证明了我们设计的可行性和合理性。     

面向WIA-PA网络的并行组网方法

基于TDMA技术的工业无线网络在工厂里的使用越来越广泛。在分析WIA-PA工业无线网络在组网过程中出现漏斗效应而造成速度缓慢的问题后,提出了一种面向WIA-PA工业无线网络的快速并行组网方法,它通过改造网络的超帧结构,根据剩余能量、链路状况和启动时间选择加入时机,并改进了加入过程中的资源分配算法,实现了路由设备的并行组网,降低了通信冲突,避免了资源冲突。实验结果表明,该算法提高了组网过程的效率,缩短了组网时间。     

设备入网安全验收研究与应用成果

随着越来越多的业务系统采用通用操作系统、数据库和IP协议,在运维过程中各个业务系统自身存在的安全问题日益突出,包括存在大量系统默认账号、无主账号,存在大量默认口令、弱口令,业务系统存在严重高危漏洞等安全隐患,给业务安全的正常运营带来严重安全风险.为保障业务安全消除隐患,在运营阶段加固发现的漏洞,但漏洞加固工作是一项高风...     

基于特征密钥的跨平台网络接入认证控制研究

传统跨平台网络接入认证未考虑节点接入方式不同所产生的差异,导致接入认证延时较大,跨平台网络运行效率低。因此,提出基于特征密钥的跨平台网络接入认证控制方法。通过基于特征密钥的密码体质,邻网络节点通过多跳形式进行连接,得到密码体质双线性映射关系;通过PKG选取合适的系统参数,将跨平台网络接入认证和切换过程相结合,完成网络与用户之间的双向认证,通过控制器管理终端的认证,实现跨平台网络接入认证控制。仿真结果表明,所提方法接入认证延时较低,跨平台网络运行效率较高,能够有效保证消息传递的保密性以及完整性。     

无线传感器网络认证机制的研究

随着无线传感器网络在生活各个领域的渗透,安全机制已经成为制约其发展的主要原因之一。认证是安全机制中的重要部分,研究无线传感器网络的认证机制具有重要意义。在剖析无线传感器网络面临的内部安全和外部安全的基础上,分析安全策略的实体认证和信息认证,针对不同的安全问题描述了相应的认证方案。通过对现有认证方案的分析,提出了几种研究认证机制的设想。     

天地一体化网络认证机制性能定量分析方法

在天地一体化网络中,为保证节点身份的合法性,需要对节点进行接入认证及切换认证。但是,认证机制的实施将会影响网络性能,因此该文对各种认证组合方案的整体性能进行量化分析。建立天地一体化网络认证与节点通信模型,定义了6种认证协议,给出了4种典型的认证组合方案。定义了平均认证时延与平均认证开销两种性能评价指标。给出了单次认证时延、单次认证开销、认证与切换概率的计算方法。在不同接入持续时间及接入到达率条件下,对各种认证组合方案的性能进行了量化分析。     

一种层次化移动IP接入认证机制

提出一种基于MIP-RR协议的层次化接入认证机制。通过建立MIP-RR协议的认证框架,采用身份签名和数字信封技术实现每个相邻移动支持节点之间的双向认证,确保注册消息的完整性和机密性。相比基本移动IP协议的接入认证方法,该方法的加密强度和安全性更高,可以更有效地抵御常见的安全攻击。     

无线传感器网络密钥管理方案的研究

安全机制中密钥管理方案的研究一直是无线传感器网络的研究热点。从无线传感器网络的安全分析入手,在分类描述分布式和分簇式密钥管理方案并分析其优缺点的基础上,提出几点设计密钥管理方案的研究设想。     

工业无线网络WIA—PA网络研究与设计

该文介绍了基于802.15.4标准的WIA-PA工业无线网络,并分析了网络节点能耗情况,提出相应的节能策略.将节能策略引入到网络研发中,从硬件和软件两个方面来降低网络节点的能量消耗.在保证网络可靠性的基础上尽量延长WIA-PAR络生存时间,最后对节点进行性能测试.实验结果表明,该方法有效地节约了网络能量,对WIA-PAR络的设计与实现具有一定的借鉴与指导作用.     

一种轻量级的WSN认证和密钥协商方案

针对无线传感器网络中数据收集的安全性和有效性问题,使用单向哈希函数和对称加密算法,提出一种轻量级的认证和密钥管理方案。该方案利用消息认证码保证传输信息的完整性,同时验证共享会话密钥的正确性,通过循环移位技术,仅需调用一次随机数生成器即可生成不同的随机数,从而提高传感器的计算效率,节省存储空间。分析结果表明,该方案的计算量为(10+tb)次哈希计算、6次对称加密/解密以及3次异或操作,存储空间为80 bit,相比同类方案更加安全有效。