基于矩阵概率检验的Zigbee协议安全检测方法研究

发布时间：2017-04-29 08:05

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【摘要】：随着Zigbee技术的应用越来越广,其安全性日益成为关注的重点。随机性测试是研究密码算法安全性的重要技术手段,针对Zigbee协议的随机性测试,如何选择和组合,以及对现有的算法进行改进已成为亟待解决的问题。针对Zigbee协议随机性测试方法的选择,本文对具有代表性的测试方法作了详细分析讨论,提出基于Zigbee协议的随机性测试算法选择策略,应当包括筛选能力、冗余度、测试算法复杂度三个方面。该策略在减少算法间冗余的同时,优先选择算法复杂度较低且筛选能力较高的测试算法集合,此策略可显著提高测试效率,使测试更具科学性和说服力。为了有效鉴别Zigbee协议的加密与否及加密强度,本文针对二元矩阵秩检验从矩阵线性关系判断序列随机性的局限性,结合Zigbee网络,从矩阵元素的随机性概率入手,将二元矩阵秩检验改进为矩阵概率检验,并合理划分了测试序列和组织了测试方式,提出基于矩阵概率检验的Zigbee协议安全测试方法。为了验证改进后的算法性能,本文对测试方法进行了改进前后的仿真实验,结果表明,改进后的算法具有误差较小、可靠性高等特点,可有效检测Zigbee协议加密与否以及加密算法的安全性;并且测试采用NIST的评价结论,不仅使测试结论更具可靠性,而且使测试更加标准化。研究Zigbee协议的随机性测试方法,对Zigbee技术及物联网的信息安全测评具有重要意义。
【关键词】：密码学 随机性测试 Zigbee 矩阵概率检验 二元矩阵秩检验
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 论文的主要工作及特色12-13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 2 Zigbee协议安全测试分析15-29
• 2.1 Zigbee协议描述15-19
• 2.1.1 协议栈基本结构15-16
• 2.1.2 安全要素16-18
• 2.1.3 安全需求18-19
• 2.2 Zigbee协议安全测试方法研究19-27
• 2.2.1 数据机密性测试19-20
• 2.2.2 路由表攻击测试20-24
• 2.2.3 防虫洞攻击测试24-25
• 2.2.4 Fuzzing测试25-27
• 2.3 本章小结27-29
• 3 随机性测试方法29-35
• 3.1 随机性测试描述29
• 3.2 测试相关统计学概念29-31
• 3.3 随机性测试方法31-34
• 3.3.1 NIST SP 800-22随机性检验31-33
• 3.3.2 DIEHARD统计检验33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 随机性测试方法选择策略研究35-47
• 4.1 测试方法选择研究35
• 4.2 测试方法存在的问题35-37
• 4.3 随机性测试方法选择策略研究37-43
• 4.3.1 筛选能力研究38-40
• 4.3.2 冗余度研究40-42
• 4.3.3 算法复杂度研究42-43
• 4.4 结论分析43-45
• 4.5 本章小结45-47
• 5 基于矩阵概率检验的随机性检测方法研究47-61
• 5.1 序列的划分方式和测试的组织方式47-50
• 5.2 基于矩阵概率检验的随机性检测算法50-54
• 5.3 仿真实验及分析54-60
• 5.3.1 实验仿真工具54-55
• 5.3.2 实验仿真数据55-56
• 5.3.3 仿真结论分析56-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 总结与展望61-63
• 6.1 总结61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-69
• 作者简介69-71
• 学位论文数据集71

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本文编号：334475