輕量級的無線體域網(wǎng)分層安全密鑰協(xié)商研究.pdf

1、在過去的幾年里，信息和通信技術(shù)的發(fā)展促進了醫(yī)療系統(tǒng)質(zhì)量的提升。無線體域網(wǎng)由一些小型低功率傳感器組成，可實現(xiàn)對人體生理信號進行遠距離的監(jiān)視，這將賦予醫(yī)生遠距離監(jiān)護病人的能力。無線體域網(wǎng)通過無線信道對人體生理數(shù)據(jù)進行傳輸，正因為人體數(shù)據(jù)的重要性，無線體域網(wǎng)中數(shù)據(jù)的安全通信是一個重要問題。由于加密方案的可靠性依賴于密鑰的管理，密鑰管理將成為影響安全的主要因素，而其中密鑰協(xié)商與身份認證是無線體域網(wǎng)安全的首要任務(wù)。然而，生理傳感器的資源嚴重受限，

2、使得密鑰管理成為一項十分具有挑戰(zhàn)的任務(wù)?，F(xiàn)有的基于密碼學(xué)的密鑰管理策略中往往由于采用能量開銷過大的公鑰體制或無法提供有效身份認證等問題，無法勝任長時間工作的無線體域網(wǎng)對高安全低能耗的需求。本文以無線體域網(wǎng)為應(yīng)用背景，將生物安全與物理層安全相結(jié)合，實現(xiàn)了帶有認證的輕量級無線體域網(wǎng)密鑰協(xié)商，本文工作如下：
　?。ㄒ唬┭芯苛嘶谛碾娞卣鞯纳锩荑€協(xié)商方法。首先對基于模糊生成器的密鑰協(xié)商展開研究，針對心電脈沖波間距特征提出自適應(yīng)量化方法，

3、有效地提高模糊生成器密鑰協(xié)商算法中身份認證的準確率。其次，研究了基于模糊保險箱的密鑰協(xié)商，并對模糊保險箱方法進行改進，通過將生物特征的索引安全性加以利用，有效地減少了密鑰協(xié)商所需的通信量，降低了能量開銷。最后通過實驗仿真對方案的有效性進行驗證。
　?。ǘ⑸锩荑€與無線信道密鑰相結(jié)合，提出了一種無線體域網(wǎng)分層密鑰協(xié)商方案。首先，對一種經(jīng)典的無線信道密鑰協(xié)商方法進行研究，并在其信道探測過程中引入人工增強信道用以解決靜態(tài)無線信道密鑰