无线传感器网络安全机制中若干问题研究.pdf

《无线传感器网络安全机制中若干问题研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员l：委员2：委员3：委员4：委员5：0答辩日期：～29l!=Q3二Q垒d■●3UperVlSOr7SS12natUre：Thesisreviewer1：Thesisreviewer2：Thesisreviewer3：Thesisreviewer4．Thesisreviewer5：，．．cnalr：．：呈!Q￡旦Qng』i坠丕i墨盟g』圣h自ii坠g垦生iY星!墨煎Y(Committeeoforaldefence)。。一Cormitteeman1：里!Q￡兰h坠堑h坠垒垄h自i垦望g堕

2、塾iY星!墨i蚁Q￡坠曼h卫Q!QgYCommitteeman2：里!Q￡B金坠进!i坠g垄h自i垒ngQQ坠g§h塑g堕望iY曼￡墨i垃commltteeman3：￡!Q￡圣h曼坠gKQ望g星望丝h自i垒ng旦坠iy曼堡i鲤commltteeman4：￡rQ￡Li曼h垒nPi旦g丝h自i垒ng堕旦iy皇!墨煎YCommitteeman5：Dateoforaldefence：丛丛业2，2Q!!浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得逝鋈盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝鎏盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日浙江大学博士学位论文摘要摘要无线传

4、感器网络(wirelessSensorNet、Ⅳorks，简称wSNs)是由部署在监测区域内大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统．其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者【l】，或者由观察者传送监控命令给传感器节点进行相关操作。wsNs除了在军事上大量应用外，已被广泛应用于民用领域，如环境与生态监测、卫生健康监护、现代精准农业、家庭自动化以及智能交通控制等多个领域。作为一种新的信j息获取和处理技术，wsNs因具有低成本、低功耗、体积小、部署快和抗毁性强等特点而成为近年来引人注目的高科技领域。《美国商业

5、周刊》和《MIT技术评论》在预测未来技术发展报告中，分别将无线传感器网络列为二十一世纪最有影响的21项技术和改变世界的十大技术之一【11。目前，wSNs在军事领域应用上考虑的首要因素是安全性。但是对于一般民用领域，由于考虑经济成本等因素，系统一般以功能实现为主要目标，因而wSNs的系统安全性还没有引起足够的重视。wSNs在卫生健康监护和家庭安防等应用领域中，由于涉及到个人隐私和敏感数据的保护，必须考虑wSNs应用的安全性；同时，一个数据安全性都不能保障的系统是得不到用户认可的，应用系统安全机制的缺失是制约wSNs广泛应用的瓶颈。本文研究的主要内容就是无线传感器网络安全机

6、制中相关的几个关键技术：研究如何在资源受限的wSNs中考虑合适的数据加密技术、密钥管理技术和入侵检测技术等，并通过一个基于wsNs无线社区卫生健康监测项目的设计和实现，把上述wsNs安全技术应用到实际项目中，使系统更加安全、实用和可靠。首先，从安全需求角度出发，讨论了无线传感器网络安全机制的重要性，通信系统安全最基本要求就是保证通信双方的机密性。在分析了对称密码和非对称密码两种机制的优缺点后，结合WSNs资源受限特点，我们提出了两种适用于wSNs的加密算法一一SFnosBox和SFSBox算法。然后，从算法复杂性和存储浙江大学博士学位论文摘要容量需求等方面考虑，把这两种

7、新算法和数据加密标准DES算法进行了比较和验证。实验表明，我们设计并实现的两种新算法在某些指标上具有一定的优势，加密过程是可行和可靠的。其次，针对系统安全机制要求，分析了wsNs中密钥管理方法，引进了适合wsNs受限资源环境下的基于公钥密码机制的密钥管理方案，引入基于椭圆曲线加密体制(EllipticcuⅣeC唧to聊hy，简称EcC)进行密钥管理，提高了密钥管理的效率和安全性，同时提出了一种新的基于ECC混合密钥管理方案HⅪ咀上CC(HybridKeyMaIlagementbaSedonECC)。HKMECC的设计思想是用ECC公钥加密