無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播認(rèn)證研究.pdf

1、由大量資源受限的節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)已被廣泛用于民用及軍事等領(lǐng)域。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)一般部署在室外甚至是敵對(duì)環(huán)境中，加之其固有的脆弱性，因此，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全引起了人們的極大關(guān)注。如何在節(jié)點(diǎn)計(jì)算速度、電源能量、通信能力和存儲(chǔ)空間非常有限的情況下，通過(guò)設(shè)計(jì)安全機(jī)制，提供各安全服務(wù)，防止各種惡意攻擊，為傳感器網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境，是一個(gè)關(guān)系到傳感器網(wǎng)絡(luò)能否真正走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵性問(wèn)題。由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的認(rèn)證協(xié)議往往

2、不能直接應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。 本文首先提出了兩個(gè)基于PKC的多用戶(hù)廣播認(rèn)證方案。第一個(gè)方案利用Bloom filter技術(shù)提高公鑰存儲(chǔ)效率，用ECDSA進(jìn)行消息簽名和驗(yàn)證，同時(shí)提供了用戶(hù)加入和撤銷(xiāo)的具體方法。與三種經(jīng)典方案相比較，基于Bloom fiter的方案在存儲(chǔ)效率，通信開(kāi)銷(xiāo)，計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和安全強(qiáng)度上表現(xiàn)更好。為支持更多的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)，在第一個(gè)方案基礎(chǔ)上結(jié)合Merkle哈希樹(shù)技術(shù)，提出了綜合認(rèn)證方案。該方案具有跟第一個(gè)方案一樣的

3、計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和安全強(qiáng)度，非常適用于網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)眾多的大型分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)。 其次提出了一個(gè)基于信譽(yù)的隨機(jī)認(rèn)證方案來(lái)防御廣播認(rèn)證的DoS攻擊。方案通過(guò)信譽(yù)管理和風(fēng)險(xiǎn)管理能有效的隔離DoS攻擊，結(jié)合隨機(jī)機(jī)制允許一部分消息直接轉(zhuǎn)發(fā)減少了消息的平均端到端時(shí)延。模擬實(shí)驗(yàn)表明該方案相對(duì)于以往的方案有更強(qiáng)、更靈活的防御DoS攻擊能力，同時(shí)在消息的端到端時(shí)延和防DoS攻擊上達(dá)到了一個(gè)更好的平衡。由于該方案不依賴(lài)于任何特定的廣播認(rèn)證協(xié)議，因而可作為一種通