轻量级的无线体域网分层安全密钥协商研究

发布时间：2024-03-17 03:12

　　在过去的几年里,信息和通信技术的发展促进了医疗系统质量的提升。无线体域网由一些小型低功率传感器组成,可实现对人体生理信号进行远距离的监视,这将赋予医生远距离监护病人的能力。无线体域网通过无线信道对人体生理数据进行传输,正因为人体数据的重要性,无线体域网中数据的安全通信是一个重要问题。由于加密方案的可靠性依赖于密钥的管理,密钥管理将成为影响安全的主要因素,而其中密钥协商与身份认证是无线体域网安全的首要任务。然而,生理传感器的资源严重受限,使得密钥管理成为一项十分具有挑战的任务。现有的基于密码学的密钥管理策略中往往由于采用能量开销过大的公钥体制或无法提供有效身份认证等问题,无法胜任长时间工作的无线体域网对高安全低能耗的需求。本文以无线体域网为应用背景,将生物安全与物理层安全相结合,实现了带有认证的轻量级无线体域网密钥协商,本文工作如下:(一)研究了基于心电特征的生物密钥协商方法。首先对基于模糊生成器的密钥协商展开研究,针对心电脉冲波间距特征提出自适应量化方法,有效地提高模糊生成器密钥协商算法中身份认证的准确率。其次,研究了基于模糊保险箱的密钥协商,并对模糊保险箱方法进行改进,通过将生物特征...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.2ECG信号的IPI特征

050010001500200025003000采样点050010001500200025003000-2000200400600(b)小波消噪后信号采样点电压值/mV图3.1MGH数据库中1号个体的去噪结果ECG信号的特征提取要选用ECG....

图3.5基于模糊生成器的密钥协商

a）产生随机密钥串R1，该密钥即是通信双方进行密钥协商后所共享的一致密钥；b）按照式(3-7)对密钥R1进行模糊保护操作：利用纠错码如BCH编码对R1进行编码，并与本地量化的生物二进制序列X进行异或操作实现数据模糊化，将生成的模糊数据P发给接收方。Pbc....

图3.7基于改进模糊保险箱的生物密钥协商

图3.7基于改进模糊保险箱的生物密钥协商果及分析模糊生成器的密钥协商先对特征量化方法的性能进行仿真分析，其次对采用模仿真，仿真环境为MATLAB-2012a。法性能仿真对比：用数据分别来自MGH/MF数据库与QT数据库中的3率以及随机性上对比经典的两种量化方法与改....

图4.1基于自适应的RSS密钥提取流程图

本文编号：3930422