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《低速无线个人区域网802_15_4的安全研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第36卷第1期计算机科学Vol.36No.12009年1月ComputerScienceJan.2009低速无线个人区域网802.15.4的安全研究朱建新高蕾娜张新访(华中科技大学机械学院信息与系统技术研究所武汉430074)摘要短距离无线通信技术近年来成为通信领域热点,其主要特征是低功耗、低成本和低数据率,可广泛应用于军事、工业控制、精准农业及医学等领域的无线传感器网络构建,将会在未来的后PC即普适计算时代发挥重要作用。同时,由于其开放传输信道和三低特性,安全性成为保证短距无线通信网络健壮稳定运行的关键基石。针对低速无线个人区
2、域网(LRWPAN)802.15.4,详细分析其安全架构,根据最高安全级别组件AESCCM的底层加密算法AES和泛型CCM模式,结合安全帧格式,提出了一种AESCCM实施的输入分组模型,并进行时间性能对比实验。针对LRWPAN可能存在的攻击和802.15.4潜在的安全问题,提出相应的改进措施。关键词LRWPAN,802.15.4,安全体系,安全组件,AESCCM中图法分类号TP393.08文献标识码AResearchonSecurityofLRWPAN802.15.4ZHUJianxinGAOLeinaZHA
3、NGXinfang(Information&SystemTechnologyInstitute,SchoolofMechanicalScience&Engineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)AbstractInrecentyears,shortrangewirelesscommunicationbecomesthehotspotinwirelessindustry,whichhastheprominentcharactersoflowpo
4、werlowcostandrelaxedthroughput.Itcanbewidelyusedinconstructingwirelesssensornetworkofthemilitary,industrialcontrol,preciseagricultureandmedicalsensorsandwillplayanimportantrolewiththecomingubiquitouscomputingage.Ontheotherhand,duetothenatureofradiocommunicationsanditsinher
5、entproperties,securityisakeypointofprovidingrobustandreliablenetwork.FocusingonLRWPAN802.15.4,thispaperintroduceditssecurityarchitectureandpresentedaninputblockmodelbasedontheunderlyingAESencryptionalgorithmandgenericCCMmodewhenimplementingAESCCMsecuritysuite.Anexperimentco
6、mparedwithtraditionalDESontimeperformancewascarriedout.AspossibleattacksandproblemsinLRWPAN802.15.4,severalmeasurementswereproposed.KeywordsLRWPAN,802.15.4,Securityarchitecture,Securitysuite,AESCCM的蓝牙技术相比,802.15.4具有更紧凑的协议栈、更少的功1引言耗和更低的成本,可广泛应用于工业控制、环境监测、无线传近年来,无线通信连接需
7、求呈指数级增长趋势。与目前感器网络、精准农业、医疗保健、军事、物流、玩具、家庭和楼宇主要的高数据吞吐量无线工业相比,短距离无线通信技术将无线自动化控制等领域。不同的应用场合具有不同级别的安填补在吞吐量和时延要求宽松的简单无线连接应用领域的空全需求,为此802.15.4提供了不同的安全模式和安全服务。白。在未来的普适计算时代,短距无线通信网将可能成为构当高层(如应用层)提出在发送/接收帧之前需要执行安全操建智能微尘空间的关键技术,而安全性将是网络稳健运行作时,MAC子层将启用安全机制。的重要因素,因而值得进行广泛关注和深入研究。2安全体系802
8、.15.4是2003年5月由IEEELAN/MAN标准委员[1]会认可的低速无线个人区域网(LRWPAN)协议,旨在为MAC子层提供数
