基于Blom矩阵的RFSN安全协议的研究

发布时间：2017-07-15 07:18

  本文关键词：基于Blom矩阵的RFSN安全协议的研究

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【摘要】：射频识别技术(RFID)与无线传感器网络(WSN)为物联网中的两种关键技术,正在随着物联网的发展而得到越来越广泛的应用。与此同时,两项技术的发展也走上了结合之路,融合RFID与WSN两项技术的RFSN系统正慢慢被人们研究与熟知,它有着比WSN更为多样化的用途以及比RFID更为灵活的传播和组网方式。Blom矩阵算法是一种基于对称矩阵的用于无线网络的加密算法。让网络中的节点尽可能的存储少量的共享密钥的信息,同时又在两个节点需要进行通信或身份认证时,能够从这些足够少的信息中恢复出需要的共享密钥。通过将Blom矩阵算法应用于RFSN系统中,能够很好的由于解决RFSN设备性能的局限性及其其它固有特性给整个系统带来的安全隐患。通过Blom矩阵的加入,每个节点之间只需要存储少量的矩阵向量信息,同时通过一次内积的运算,即可验证通信双方的身份。本文对RFSN系统的安全需求进行了分析,在此基础上提出了一种基于Blom矩阵算法的RFSN读写节点与标签之间的安全协议。然后对协议进行了性能分析,并与同类型协议进行了性能比较,并且用形式化语言对本文提出的协议的安全性在逻辑上进行了证明,同时对一些常见攻击进行了抵抗性分析。最后,对协议进行了软件仿真与实现。
【关键词】：RFID 无线传感器网络 Blom矩阵 安全协议
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-13
• 1.2 国内外RFSN系统及其安全机制的研究现状13-16
• 1.3 本文主要内容及章节安排16-17
• 第二章 RFSN系统安全需求分析17-34
• 2.1 系统结构安全需求分析17-19
• 2.1.1 RFSN系统组成17-18
• 2.1.2 RFSN系统的安全需求18-19
• 2.2 RFID与WSN系统安全协议分析19-30
• 2.2.1 RFID系统安全现状19-27
• 2.2.2 WSN系统安全现状27-30
• 2.3 Blom矩阵简介30-32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 RFSN系统安全协议设计34-52
• 3.1 RFSN系统层次结构34-35
• 3.2 Blom密钥矩阵的构造及密钥的预分配35-36
• 3.3 RFSN系统中读写节点加入与退出机制36-38
• 3.3.1 节点的加入36-37
• 3.3.2 节点的退出37-38
• 3.4 RFSN系统中读写节点与标签间身份认证协议38-44
• 3.4.1 协议实体说明38
• 3.4.2 协议会话过程38-44
• 3.5 安全协议性能分析44-51
• 3.5.1 读写节点间的密钥管理方案分析44-49
• 3.5.2 读写节点与标签间身份认证协议的性能分析49-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第四章 协议的安全性证明52-59
• 4.1 安全协议的常见分析方法52-53
• 4.2 GNY逻辑53-55
• 4.2.1 GNY逻辑介绍53-54
• 4.2.2 GNY逻辑的语法54
• 4.2.3 GNY逻辑中的推理规则54-55
• 4.3 协议的安全性证明55-57
• 4.3.1 协议的初始化假设及目标55
• 4.3.2 协议的理想化模型55-56
• 4.3.3 协议的逻辑证明56-57
• 4.4 协议对几种常见攻击的抵抗性分析57-58
• 4.4.1 恶意节点冒充攻击57
• 4.4.2 消息窃听攻击57-58
• 4.4.3 消息重放攻击58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 系统仿真与实现59-76
• 5.1 仿真平台59
• 5.2 系统仿真实现59-69
• 5.2.1 后端系统60-64
• 5.2.2 读写节点64-68
• 5.2.3 标签节点68-69
• 5.3 程序仿真结果69-72
• 5.4 攻击仿真测试72-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 郭彬;李U，

本文编号：542904