基于身份的在線-離線加密算法.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)自組織形成的網(wǎng)絡(luò)，加密算法是保障其數(shù)據(jù)傳輸安全性的必備環(huán)節(jié)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)是電源能量和計(jì)算能力受限的嵌入式設(shè)備，因此對(duì)加密算法的運(yùn)算量和算法復(fù)雜度提出了更高的要求。本文的選題著眼于設(shè)計(jì)在保證傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的前提下能夠節(jié)約節(jié)點(diǎn)中運(yùn)算開(kāi)銷(xiāo)的加密算法，具有理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
　　本文在分析基于身份的加密算法Waters-IBE和Gentry-IBE的基礎(chǔ)上，提出了兩種新的基于身份的在線/離線加密算法。新

2、算法的主要思想是將加密階段分成兩個(gè)階段——離線階段和在線階段。離線階段的運(yùn)算由有源外設(shè)預(yù)先完成大量復(fù)雜運(yùn)算（如指數(shù)運(yùn)算和配對(duì)運(yùn)算等），在獲知接收者身份和需要加密的消息之前由外設(shè)計(jì)算生成離線密文，發(fā)送給各節(jié)點(diǎn)，供其需要發(fā)送消息時(shí)使用。當(dāng)獲知接收者身份和需加密的消息之后進(jìn)入在線加密階段，此階段節(jié)點(diǎn)可直接利用離線密文，只需再進(jìn)行輕量級(jí)的運(yùn)算就可對(duì)消息加密。把加密階段分成在線和離線階段可使在線加密階段十分高效和迅速。所以這種方法非常適合于資源有

3、限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
　　針對(duì)分布式系統(tǒng)，本文改進(jìn)分布式基于身份的加密算法，提出一種分布式基于身份的在線/離線加密算法，從而也提高了分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中的運(yùn)算效率。
　　本文不僅給出了三種基于身份的在線/離線加密算法的具體實(shí)現(xiàn)方案，同時(shí)還對(duì)算法進(jìn)行仿真和安全性證明，詳盡地分析了仿真結(jié)果、算法性能和安全性。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文新提出的算法在不降低原有算法安全性的前提下，有效地減少了節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算量和計(jì)算時(shí)間。所以無(wú)論是從理論還是實(shí)現(xiàn)