基于身份和属性的异构传感器网络密钥管理协议研究

《基于身份和属性的异构传感器网络密钥管理协议研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文基于身份和属性的异构传感器网络密钥管理协议研究博士研究生：付小晶指导教师：张国印教授学科、专业：计算机应用技术哈尔滨工程大学2013年3月分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文基于身份和属性的异构传感器网络密钥管理协议研究博士研究生：付小晶指导教师：张国印教授学位级别：工学博士学科、专业：计算机应用技术所在单位：计算机科学与技术学院论文提交日期：2013年1月10日论文答辩日期：2013年3月16日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：U.D.C：ADissertationfortheDegr

2、eeofD.EngResearchonIdentity&Attribute-basedKeyManagementProtocolforHeterogeneousSensorNetworksCandidate：FuXiaojingSupervisor：Prof.ZhangGuoyinAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：ComputerScienceandTechnologyDateofSubmission：Jan.10,2013DateofOralExamination：Mar.16,2013U

3、niversity：HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产

4、权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于身份和属性的异构传感器网络密钥管理协议研究摘要随着嵌入式技术、

5、无线通信、信息网络和传感器等技术的快速发展，无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)应运而生。近几年来，异构传感器网络(HeregeousWirelessSensorNetworks，HSN)由于包含不同类型的节点，具有较好的性能，能够更好的满足应用需求，引起学者们越来越多的关注。安全有效的密钥管理机制是构建安全的传感器网络的核心技术之一。由于公钥密码体制与对称密码体制相比在密钥管理和安全性方面具有优势，尤其基于身份密码体制被认为是最适合传感器网络的公钥密码体制。所以，众多学者在基于身份的传感器网络密钥管理方面开展了较广泛的研究工作。

6、但在HSN密钥管理方面，仍然存在大量有待解决的问题，值得进一步深入研究。针对无线传感反应网络(WSAN)的异构性和资源受限特点，设计了能量有效的基于身份的密钥管理协议。首先提出了一个无双线性对运算的基于身份密钥协商协议。该协议满足已知密钥安全、前向保密和密钥控制安全等安全属性。在此基础上，结合地理位置信息，实现了WSAN相邻节点间的双向认证及密钥建立。在公钥和私钥中增加身份和地理位置信息，增强了协议抵抗攻击的能力。协议不采用运算代价较高的双线性对运算，具有较低的计算代价。簇头节点承担较多的计算任务，有效地节约了低性能传感器节点的能耗。而且还提出了一种非对称密钥协商

7、过程的基于模糊身份可认证密钥协商协议，进一步降低了簇头节点的通信负荷，节省了网络带宽资源。设计了标准模型下可证安全的基于身份密钥协商协议，从密码体制方面有效地提高了HSN密钥管理的安全性。首先基于Gentry加密方案设计了一种增强安全的基于身份密钥协商协议，在标准模型下证明协议能够满足更多的安全属性，能够抵抗短期密钥泄露攻击，具有较强的抗攻击能力。在此基础上，提出了一个适用于多基站HSN的密钥协商协议，降低了对单个基站的信任，提升了密钥管理的安全性。并且基于Water加密方案提出了一种通信代价较小的增强安全的基于身份密钥协商协议，降低了多跳节点间密钥协商的通信代价

8、，延长了整