异构环签密方案及其在物联网应用的研究

发布时间：2020-07-18 07:59

【摘要】：随着传感器技术、嵌入式系统技术和射频识别技术的飞速发展,物联网这一概念逐渐从理论走向实际。物联网以传统互联网为依托,将不同网络环境中的设备按照相应的协议连接到互联网,从而实现物体与物体之间的智能化通信,几乎不需要人为的操纵即可完成日常的任务。物联网是由各种不同类型的网络组成的大型异构网络,而无线传感器网络是物联网的重要组成要素。在无线传感器网络中部署了各种各样的传感器用于收集物联网上的数据,收集的数据将被发送到物联网服务器上,防止未经授权的用户窃取、伪造甚至销毁数据。因此,为无线传感器网络节点设计安全传输方案已成为物联网安全研究中的热点问题。近年来,已经连续提出了许多数据传输方案。但是,这些方案主要要求发送方和接收方处于同一网域,或者在不同网络环境中共享相同的系统参数,这些方案并不完全适用于物联网环境。本文对异构网络环境下的数据传输方案及相关的签密方案进行研究,取得了一下成果:(1)基于不同系统参数的异构环签密算法设计借助双线性对以及数学计算困难问题,设计一款安全且高效率的异构环签密方案,方案除了实现机密性,不可伪造性和匿名性等安全属性外,还满足已知会话的临时密钥安全性。并通过形式化的证明过程证明设计的方案是安全的。与同类型方案做对比分析,本文设计的方案满足更多的安全性和应用性需求的同时,不增加计算成本。(2)适用于物联网环境的安全数据传输方案研究根据无线传感器网络模型,设计一款实用型数据传输方案。方案满足在物联网环境下数据传输的安全性需求。方案将在无证书密码体制环境内部署传感器节点,在基于公钥基础设施环境中部署服务器。当方案具体应用于物联网环境中时,可以实现不同网络环境下的数据交换。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.44;TN929.5;TN918.4
【图文】：

模型图,数据传输网络,模型

图 4.1 数据传输网络模型从网络模型图 4.1 可以看出，在 CLC 环境中的 KGC 和 PKI 环境中的服务器分别使用不同的系统参数，这能很好的实现在异构网络环境下对数据进行保密且认证的安全传输。当一个用户想要登陆服务器来得到相应的服务时，需要对服务器发送请求，然后，服务器对用户的身份信息进行验证。由于物联网环境下的数据传输往往要经过不同的网络环境，在对 IOT 环境下的数据传输网络模型的研究过程中发现，如果攻击者要对传输的数据进行攻击，通常有以下几种常用的方式：(1) 中间人攻击：在两个不同的网络环境之间设置中间人，这类攻击者在目标服务器接收消息之前，对消息进行篡改和伪造。(2) 网络监听攻击：在信息传输的过程中，攻击者在两个系统的网关出提前布置好相关的设备，对经过的数据实施监听，从而对数据进行截取，对监听的消息进行攻击。(3) 恶意攻击：这类攻击在日常互联网生活应用中屡见不鲜，它可以是一个恶意的软件或者特定的程序。通常是利用邮件和共享文件，偷偷的植入

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