ZigBee消息在应用层的安全机制研究

发布时间：2020-12-23 22:42

　　通过对ZigBee通信协议的网络安全结构、加密算法的分析,提出可在应用层阶段加强ZigBee消息的安全性。然后通过对SOAP消息安全架构的研究和借鉴,并结合DES加密算法的原理,针对应用层的传递消息设计出加强消息安全的架构。与ZigBee协议中的原有的加密系统相比,不仅提高了加密效率,而且加强了密钥建立与管理的安全性,进而加强了内网安全性,对ZigBee通信网络的发展有重要的现实意义。 

【文章来源】：计算机应用与软件. 2013年08期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

DES加密算法原理框图

dp;乙计算公共密钥得到:key=Abmodp。把Diffie-Hellman协议扩展为群组密钥协商机制(如图2所示)，即在某个ZigBee通信网络中，若存在协调点和5个节点，协调点生成随机数字a，这5个节点分别生成各自的随机数字b，c，d，e，f，然后均发送给协调点。协调点计算出公共密钥key=gabcdefmodp，并分别计算出每个节点对应的密钥素材gacdef，gabdef，gabcef，gabcdf，gabcde，发送给相应节点。每个节点接收协调点发送的相应密钥素材，并结合自身产生的随机数字，计算出公共密钥:key=gabcdefmodp。图2Diffie-Hellman协议扩展的群组密钥协商机制2．3具体方案设计2．3．1密钥协商当节点建立连接的时候，首先使用Diffie-Hellman协议扩展的群组密钥协商机制进行密钥协商，从而得到一个64位的密钥，将它作为初始密钥。2．3．2应用层封装帧结构设计的应用层封装帧结构如图3所示。图3应用层封装帧结构应用层报头:随机生成的64位，其中的最后一位作为应用密钥判定位，若为0，则应用密钥即为初始密钥;若为1，则应用密钥即为应用层报头。填充部分:数据部分分为若干块，每块64位，最后一块如果不足64位，则填充空格。2．3．3应用层加密/解密处理流程应用层加密/解密处理流程规定了应用层加密数据所遵循的规范。对于每一个加密/解密数据项目，双方均由一系列的操作组成，发送方的处理流程如图4所示。图4应用层加密流程发送方:1)首先随机生成64位的应用层报头。

从而得到一个64位的密钥，将它作为初始密钥。2．3．2应用层封装帧结构设计的应用层封装帧结构如图3所示。图3应用层封装帧结构应用层报头:随机生成的64位，其中的最后一位作为应用密钥判定位，若为0，则应用密钥即为初始密钥;若为1，则应用密钥即为应用层报头。填充部分:数据部分分为若干块，每块64位，最后一块如果不足64位，则填充空格。2．3．3应用层加密/解密处理流程应用层加密/解密处理流程规定了应用层加密数据所遵循的规范。对于每一个加密/解密数据项目，双方均由一系列的操作组成，发送方的处理流程如图4所示。图4应用层加密流程发送方:1)首先随机生成64位的应用层报头。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Zigbee技术的无线传感网络研究[J]. 潘伟,黄东.  计算机技术与发展. 2008(09)
[2]ZigBee技术及其安全性研究[J]. 虞志飞,邬家炜.  计算机技术与发展. 2008(08)
[3]基于ZigBee技术的无线传感网的安全分析[J]. 任秀丽,于海斌.  计算机科学. 2006(10)
[4]SOAP消息安全性分析及其加密、签名的实现[J]. 杨鲲鹏,李海峰.  计算机与现代化. 2005(06)
[5]基于SOAP协议的Web Service安全基础规范（WS-Security）[J]. 石伟鹏,杨小虎.  计算机应用研究. 2003(02)



本文编号：2934464