wsn无证书分角色认证体系研究及设计

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1、WSN无证书分角色认证体系研究及设计第1章引言1.1概述本课题的研究对象是、片上系统SOC等与传感器系统相结合体现出了巨大的优势，简单的核心单元外接传感器部分和无线通信部分就能构成一个简单的无线传感器节点。技术上来讲比较容易实现；能源消耗上来说，一节普普通通的电池就能维持这样的节点运作很长时间（并且我们可以通过编程使得节点处于一种可唤醒的休眠状态，只有需要的时候节点才被唤醒工作，进一步节约节点运作时候需要的能源）。.......第2章无线传感器网络安全上存在的问题和该领域的发展状况2.1无线传感器网络的发展历史和现状传感器是一种能对外界环境中

2、的某种信息产生反应并将该反应按照一定的规律进行变化产生反馈的的装置，我们研究主要涉及的是数字传感器，它们能够将外界的温度、湿度、光照强度等变换成为电信号等计算机技术可以识别判断的信息，以便我们进行下一步的研究。与人体器官感知能力类似，目前传感器主要分为几种类型：光敏传感器、声敏传感器、气敏传感器、化学传感器、温度传感器、压力传感器等等，近年来很多更新更复杂的传感器也出现在人们的视线中，但是我们使用最频繁的还是这些结构功能相对简单，所测数据类型比较有研究和处理价值的传感器。而整体看来，无线传感器网络的发展也从单一的传感器单独完成工作逐渐演变成为

3、现在经常被人们使用的大规模的系统，即很多数量的无线传感器节点散布在检测区域内，通过协同合作构成一个整体，完成我们需要的工作。二十世纪80年代至90年代时，无线传感器网络技术主要应用在军方。美国军方研制了大量分布式传感器网络。二十一世纪以来，无线传感器网络技术得以在更广泛的领域获得应用和发展，2002年美国国家重点实验室－－橡树岭实验室提出了网络就传感器充分说明世界范围内对无线传感器技术的重视程度。从环境监测到建筑物健康诊断，无线传感网正日益成为主流的技术手段[14]。为了感知、处理和传输信息，一个无线传感网络一般由在特定区域内的一组传感器节点

4、组成．每个节点在有限的芯片面积上需要具有低功耗的信息处理、通信能力，并正朝着自适应、可重构、具有一定环境感知能力的方向发展[3]。我国在无线传感器网络方面的研究目前处于世界前列，并以迅猛的势头快速发展。........2.2无证书签名的发展过程和现状早期的数字签名技术是基于证书公钥体系的，这种体系要求有一个权威机构来发放、管理、撤销公钥证书（即CACertificateAuthority）。1976年Diffie和Hellman提出了公钥密码思想，揭开公钥密码学历史的序幕。之后公钥密码学得到了快速发展，并有各种方案产生[17]。于1978年被

5、提出的RSA被视为里程碑式的经典之作。该方法基于公钥密码学的完成了数字加密和数字签名，如今被广泛使用在电子商务、网上购物等方面。随着社会的进步与信息时代的来临，数字签名技术在越来越多的行业领域被使用。此时，证书机构用于管理和维护证书以及通信和存储有关内容所要花费的软硬件资源负担问题出现了。现阶段常用的数字签名技术按照所采用的数学难题大致分为几类[24]：（1）基于椭圆曲线，该方案由Miller在1986年最早提出；（2）基于有限域的离散对数问题，以DSA签名为例；（3）基于素因子分解，比较有名的就是上文中提到的RSA方案。......第3章无

6、线传感器网络安全........83.1关于无线传感器网络........83.2用于ir在20世纪80年代研究发现的密码体系，如果密码体系能够确定每个计算机使用者的个人基本身份，则省去了在CA中形成公钥的环节，从而减少了CA的制作步骤和成本。该种方法的核心需要找到计算机使用者在网络信息中独一无二的东西，从而成为识别该计算机使用者身份的唯一特征。但是，该种方法也存在一定的风险，比如计算机使用者的特征可能会因为时间的改变而发生改变，从而不能用该特征识别该计算机使用者。这就需要定期对计算机使用者的独一无二的特征进行更新，从而保证通过计算机使用者的

7、唯一特征确定计算机使用者的身份。并且，因为计算机使用者的特征容易泄露给其他的计算机使用者，造成其他的用户使用此计算机使用者的信息，从而造成了此用户的基本信息泄露，防止这种意外发生的方法是当用户与计算机的客户端发生交易行为时，需要对用户的身份进行核对，比如短信验证码等[6]。.......结论本文的工作集中在将无证书签名体系应用在WSN无线传感器网络中，给出在WSN多跳网络中使用无证书签名的方式，利用锚节点和sink完成对普通节点的安全认证，以及保证数据传输过程中传播与接受数据两方的数据可信任。WSN技术最近被广泛地应用于各种不同场合，完成不同

8、的工作。它们根据传感器功能的不同，如温度湿度等，在各自的领域内发挥着作用。很多的节点按照一定的多跳网络算法就构成了一个拥有收集、存储、处理、维护等功能的无线传感器多