无线体域网中基于心跳的密钥协商协议

发布时间：2021-11-18 06:07

　　无线体域网日益成为个人健康监控和辅助医疗领域不可或缺的一部分。由于可穿戴设备间传输的内容涉及用户隐私和健康数据,因此安全通信是无线体域网通信的迫切需求。诸多基于心跳特征的密钥协商协议已经提出,然而,由于假设的威胁者模型不符合实际情况且使用固定的协议参数,先前的研究工作针对不同个体往往性能不够稳定,而且存在声明的安全强度不能保证以至于会话密钥可能会被攻击者破解的安全隐患。此外,无线体域网中资源受限的可穿戴设备对协议在通信、计算、内存等资源开销方面提出了严峻的挑战,协议的效率有待于进一步提升。为此,本文设计了高效安全的密钥协商协议来解决以往研究工作中存在的问题,从而满足无线体域网安全通信的需求。本文首先假设了用户先前的健康记录可能会被攻击者通过社会工程或其他手段获取的威胁。在更为强大且更符合实际的威胁者模型下,本文分别就密钥绑定和密钥生成两个方向设计了密钥协商协议。密钥绑定利用生理特征掩护密钥,而密钥生成则是使用生理特征直接生成会话密钥。本文设计的密钥绑定方向下的协议基于模糊承诺技术,并通过对协议安全强度和密钥协商成功率的建模分析,提出了基于生理特征分布的参数最优化算法（Physiolog... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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无线体域网架构图

第二章 相关预备知识隔特征一种以时间为单位记录心脏的电生理活动、并通过皮肤上的电疗技术。心率由副交感神经控制，会受到诸如昼夜节律等长期短期的温度和呼吸等因素的影响，其中许多非线性的因素作用个体的 ECG 的波形呈现出独特性和不可预测性，从而可以作[27]。图 2.1 是一个心率正常的用户的 ECG 波形的示意图。所形里最突出的特征点，它可以作为一个心跳周期的“地标”。两间隔就是我们用来作为对称密钥生成来源的心电脉冲间隔（IP一个典型的 ECG 周期还包括其他生理特征，分别为：出现在 R 峰前波谷 Q 和后波谷 S 的 QRS 集群波，在波谷 S 之后的 T

西安电子科技大学硕士学位论文10图2.2 等概率量化示例（量化位深为 2 比特）2.2.2 BCH 码BCH 码[28]属于循环纠错码的一种，其取自 Bose、Ray-Chaudhuri 与 Hocquenghem的缩写，主要用于校正多种随机错误模式的多级、循环、错误校正、变长数字编码，常见的应用场景为通信时的码字纠错。BCH 码可表示为（C，K，t），其中，C 为码字长度，K 为待编码的消息长度，t 表示纠错能力。BCH 码的纠错能力是基于码字的冗余信息来实现的


本文编号：3502359