6lowpan移动切换优化与安全通信研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文6LoWPAN移动切换优化与安全通信研究ResearchofMobileHandoverOptimizationandSecureCommunicationof6LoWPAN培养单位：信息科学与技术学院专业领域：计算机技术学生姓名：贺秉超校内导师：邸书灵教授范通让教授校外导师：吴峰高工二○一六年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而

2、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：摘要随着物联网技术的普及，其拓扑动态性特点引出了前所未有的移动性问题，如何使节点进行高效的移动切换和数据安全传输成为当今研究热点。移动网络中，更多的接入与切换操作使数据安全问题成为需要考虑的重要因素。本文结合下一代网络中移动性和邻居发现机制，提出了一种节点发现辅助接入方法。实现本地物联网内以IPv6方式通信，满足移动切换需求。在此基础上，对节点进行访问控制，即实现接入认证，并使用高级加密标准对传输的数据进行加密，在保证传输效率的同时实现安全的移动通信。论文的主要工

3、作为：(1)6LoWPAN发现辅助移动切换实现拟定了在新一代物联网协议6LoWPAN中的实现方案，将6LoWPAN移动节点、接入节点和物联网网关等结合，基于Contiki系统，设计轻量化的高效移动切换方案，改进6LoWPAN中RPL协议的拓扑建立和维护过程。结合接收信号强度和时延等参数，利用Contiki系统的事件驱动编程方法，对实时的接收信号强度进行分析，预判网络动态趋势，在RPL有向无环图拓扑的构建和维护过程中实现预切换机制。硬件实验测试通过后，在基于Contiki系统的Cooja模拟器中对网络性能测试分析。结果表明此方法较原有使用6LoWPAN的通信在移动接入效

4、率和丢包率方面都有所改善。(2)基于6LoWPAN的接入认证和加密基于物联网平台和Contiki操作系统，对比测试多种典型加密算法。在CC2530节点上实现高级加密标准，对网络数据包的有效负载进行加密，并结合无线节点的接入认证，实现轻量化的物联网端安全移动通信。(3)对安全移动方案的整合测试及分析使用基于CC2530芯片的SM2530节点搭建平台，完成了对改进的Contiki系统在真实环境中的测试分析，并在模拟器中进行了较大规模的网络模拟实验，测试了网络的移动性能。结合之前的移动切换方案，对整合接入认证和传输安全的方案可行性和效率进行了测试，完善了物联网末端通信过程。

5、最终，对论文研究内容和成果进行总结，分析不足并指出后续待解决问题。关键词：物联网；6LoWPAN；移动性；节点发现；认证；加密AbstractWiththepopularityoftheInternetofThings(IoT)technology，thetopologydynamiccharacteristicsledtounprecedentedmobilityproblems.Howtomakethenodecarryonefficienthandoffinmovementordatatransmissionbecometheurgentproblemtobes

6、olved.Therewillbemoreaccessingandhandoffoperationsinthemobilenetwork,meanwhile,datasecurityissuebecomeanimportantfactorneedtoconsider.CombinedthemobilityofnextgenerationnetworkwithneighbordiscoverymechanismofIoT,weproposeamobileaccessingmethodusingneighbornodediscoveryauxiliarymechanism

7、,andthenimplementedlocalIoTcommunicatinginIPv6andmeetthedemandofmobilehandoff.Onthisbasis,wedesignedaccesscontrolfornodes,whichistheimplementationofaccessauthentication,andencryptedthedatatransmissionusingadvancedencryptionstandard.Theschemesecuredmobilecommunicationschemewhile