一种新的传感器网络的密钥协商算法.pdf

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1、2013年第32卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)129一种新的传感器网络的密钥协商算法王亮，王伟欣，张林(江西理工大学信息工程学院，江西赣州341000)摘要：通过对现有加密技术分析和仿真，指出目前无线领域加密算法RSA耗能耗时，安全性较低。在MAC地址验证和Frobenius算法的基础上，提出一种新的基于MAC地址椭圆曲线加密(ECC)算法，该算法综合了公钥加密和对称密码的优点，非常适用于电量有限的无线传感器、移动手机终端等无线领域

2、。通过该算法的描述实现，在实验仿真的基础上进行能耗分析，清楚地表明：该算法比指数加密算法RSA和传统的ECC算法更安全，更节约能耗。关键词：无线传感器网络；加密；解密；椭圆曲线加密；RSA密码体制；节能中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)O7-0129-03AnewkeyagreementalgorithmforsensornetworksWANGLiang，WANGWei—xin，ZHANGLin(SchoolofInformationEngineering，

3、JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：Throughanalysisandsimulationontheexistingencryptiontechnology，pointsoutthatRSAeneryptionalgorithmoftheexistingwirelessfieldisenergyconsumptiontime-consuming，lowsafety．PutforwardanewMA

4、Caddressellipticcurveencryptionalgorithms，MAC—F-ECC，onthebasisofMACaddressverificationandFrobeniusalgorithm，thealgorithmintegratesadvantagesofpublickeyencryptionandsymmetriccipher，anditisverysuitableforelectricitylimitedwirelesssensornetworks(WSNs)，mob

5、ilephoneterminals，andotherwirelessfields．Throughthealgorithmdescriptionandimplementation，energyconsumptionanalysiscanbeachievedbasedonexperimentalsimulation，andindicatesclearlythatthealgorithmismoresecureandsavemoreenergythanRSAandtraditionalECCalgorit

6、hm．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；eneryption；decrypfion；ECC；RSAencrypfionsystem；saveenergy0引言需要n个私有密钥和n个公有密钥。时间复杂度从0(n)伴随社会科技的进步，传感器在人们的日常生活中越减少为0(n)。然而，公钥密码系统也有其缺点，它要比私来越普遍，能耗问题和安全问题成为无线传感器关注的焦钥加密慢几个数量级别。比如：RSA需要1024位的密钥，点，而耗电量与密钥的实现方法息息相关。私钥加密

7、体系椭圆曲线加密(ECC)算法要达到同样的安全级别只需要因为其加密的效率高、速度快被广泛地关注，是如今最常用160位。ECC算法因为存储空间小、处理速度快、计算量的数据加密标准⋯。但是，它有不适合用于无线传感器网小等优点，非常适用无线传感器网络的加密解密。络的缺点。因为在传感器网络上的节点并不是限制为一1ECC与liSA理论对，而是大量的节点。例如：在有n个节点的网络，则需要1．1RSA加密体制产生的私有密钥个数为n(n-1)／2。如果rt变得很大时，在密码学中，RSA(Rivest—Shamir-

8、Adleman)密码体制是密钥的管理就很复杂，而且这些私有密钥都是在传感器网一种公钥加密算法。这是目前应用最广的适合签名和加密络上生成，因此，生成密钥并找到安全通道分发密钥就成了的算法，普遍认为是最优秀的公钥方案之一l3j，主要用于传感器网络的负担。不安全的通信介质、电子商务协议和服务供应商的身份认公钥加密体系使用2个密钥，每个节点在网络上发布证。RSA算法包括3个步骤：密钥生成、加密和解密。RSA了一个公共密钥，任何节点都可以用公共密钥来给它们发使用大小可变的加密块