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1、第6期王刚等：WSN中基于身份的高效多播认证协议·69·WSN中基于身份的高效多播认证协议王刚1,2，温涛1,2，郭权2，马学彬1(１.东北大学软件中心，辽宁沈阳110004；2.大连东软信息学院计算机科学与技术系，辽宁大连116023)摘要：分析了无线传感器网络中已有多播认证协议的不足，给出了基于PKC的WSN安全协议研究进展，并提出一种基于身份的高效多播认证协议。该协议具有消息恢复功能，可有效缩短签名长度，减少协议的通信和计算开销，克服公钥密码体制开销大的缺点。在随机预言模型下证明了协议在适应性选择消息攻击和身份攻击下是存在性不可伪造的。最后，
2、基于MICA2DOT无线传感器网络节点对协议的能量消耗进行了定量分析，结果表明，本协议的性能优于HESS、Zhang和BLS等协议，能更好地适用于资源受限的WSN环境。关键词：无线传感器网络；多播认证协议；PKC；Co-DH群对中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)06-0064-06EfficientID-basedmulticastauthenticationprotocolinwirelesssensornetworksWANGGang1,2,WENTao1,2,GUOQuan2,MAXue-bin1(1
3、.SoftwareCenter,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.DepartmentofComputerScienceandTechnology,NeusoftInformationInstitute,Dalian116023,China)Abstract:InordertoovercomethedrawbackoftheexistentmulticastauthenticationprotocolinWSN,thePKC-basedservicesforWSNwasexploredand
4、anefficientID-basedmulticastauthenticationprotocolwaspresented.Theprotocolwithmessagerecoveryprovidedthefeaturethatthemessagewasrecoverablefromthesignatureandhencethecomputationalcostandcommunicationoverheadoftheprotocolhadbeenreducedgreatly.Thisprotocolwasprovedsecureagainste
5、xistentialforgeryunderadaptivechosenmessageandIDattackintherandomoraclemodel.Theperformanceanalysisresultsshowthattheproposedschemecaneffectivelyreduceresourcecost,adaptthecharacteristicsofWSNandisclearlysuperiortotheHESS,ZhangandBLSprotocols.Keywords:wirelesssensornetworks;mu
6、lticastauthenticationprotocol;PKC;Co-DHgrouppair第6期王刚等：WSN中基于身份的高效多播认证协议·69·1引言收稿日期：2008-06-21；修回日期：2009-02-08基金项目：国家自然科学基金资助项目（60602061）；国家高技术研究发展计划（“863计划”）基金资助项目（2006AA01Z413）FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60602061);TheNationalHighTechnologyResea
7、rchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(2006AA01Z413)无线传感器网络中Sink节点需要向传感器节点多播request命令或控制消息，传感器节点必须能够认证多播消息的来源和完整性，以避免恶意节点进行伪造等攻击。可见，多播认证协议是确保WSN安全的重要机制之一[1]。WSN中已有多播认证协议大都基于对称密钥和消息认证码(MAC)实现，如μTESLA协议[2]和多层μTESLA协议[3]等。μTESLA协议利用节点之间的时间弱同步、单向Hash函数和MAC，以最小的代价实现了消息第6期王刚等：W
8、SN中基于身份的高效多播认证协议·69·的非对称认证。然而，μTESLA等协议存在如下不足：1)每个传感器节点必须缓存前一
