混沌序列密码在无线传感器网络中的应用研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己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。作者签名：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学

2、位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在羔年解密后适用本授权书。函}暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：走鲞导师签名：日期：翌丝：篁：三旦Et期：一2』丝坌!；!学位论文数据集中图分类号TP92学科分类号520．1060论文编号1001020141339密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名赵晨学号2011201339获学位专业名称计算机应用技术获学位专业代码

3、081203北京市自然科学基金课题来源研究方向信息安全项目论文题目混沌序列密码在无线传感器网络中的应用研究关键词无线传感器网络，混沌序列密码，动态帐篷映射，网络安全论文答辩日期2014．05．28木论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师刘建东教授北京石油化工学院信息安全技术评阅人1朱群雄教授北京化工大学智能系统工程评阅人2朱红副教授中国矿业大学(北京)智能信息处理评阅人3评阅人4评阅人5椭员蝴朱群雄教授北京化工大学智能系统工程答辩委员1戴波教授北京石油化工学院检测技术答辩委员2李夏青教授北京石油化工学院电气工程技术答

4、辩委员3张宁教授北京石油化工学院光纤通信系统答辩委员4赵国新教授北京石油化工学院自动化系统答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3开发研究4．其它二．中图分类号在Ⅸ中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要混沌序列密码在无线传感器网络中的应用研究近些年来，随着传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算技术不断进步，低能耗、多功能传感器迅速发展，使其在微小的体积内集成了信息采集、数据处理和通信等多种功能，由此组成的无线传感器

5、网络具有广阔的应用前景，己成为全球高新技术领域的研究热点。无线传感器网络通过无线通信的方式构成动态的自组织网络，实现对环境的检测。随着无线传感器网络在国防、医疗卫生、智能交通等方面的广泛应用，信息获取和传输过程中数据安全性的问题日渐突出。由于传感节点在自身能耗、运算速度和存储容量上的局限性，传统网络的数据加解密方案很难直接应用在无线传感器网络中，因此需要设计新型的密码算法来适应无线传感器网络的特殊要求。由于混沌系统具有高遍历、类随机、初始值敏感等特点，利用其构造的混沌序列密码，能够很好的满足无线传感器网络的安全性和可实现性要求，是作为无线传感器网络密码算

6、法的理想选择。文章在分析混沌系统特点和无线传感器网络体系架构的基础上，对混沌序列密码在无线传感器网络中的应用进行研究。首先，在实数域内对交叉耦合映像格子模型进行了改进，减少了系统控制变量，提高了反应和扩散的效率；其次，针对无线传感器网络节点运算量和存储容量有限的特点，对模型进行了整数化，提出动态整数帐篷映射，并对其特性进行了详细分析。动态整数帐篷映射大幅度减少了帐篷映射的短周期和不动点现象，在保持帐篷映射优良的互相关特性的基础上，改善了其自相关特性，利用动态整数帐篷映射构造的交叉耦合帐篷映像格子模型具有十分优良的密码学特性；再次，基于改进后的交叉耦合映像

7、格子模型和动态整数帐篷映射模型，构造了密钥序列发生器，进而设计了一种基于无线传感器网络的整数混沌序列密码。该混沌序列密码可以根据传感节点安全性需要调节自身系统尺寸，同时很好的通过了序列密码的扩散性测试和游程测试，其运算速度与经典的Rabbit序列密码算法相比具有明显优势。最后，基于TinyOS平台，利用necC语言对所设计的整数混沌序列密码进行了仿真研究。仿真及实验结果表明，整数混沌序列密码具有在无线传感器网络中运算速度快、存储容量小、安全性高的特点。关键词：无线传感器网络，混沌序列密码，动态帐篷映射，网络安全IIResearchofChaoticSeq

8、uenceCipherAlgorithmAppliedtoWirelessSen