WSN隐私保护访问控制协议研究

发布时间：2017-08-20 15:15

  本文关键词：WSN隐私保护访问控制协议研究

  更多相关文章： WSN 访问控制 隐私保护 细粒度访问控制 社会主义百万富翁问题

【摘要】：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是物联网的基础网络,具有非常广阔的应用前景,同时也是科研领域的研究热点。无线传感器网络中关于研究分布式访问控制模块的有很多,这些模块负责验证和授权用户权限来访问节点感知数据,但能保护用户隐私的访问控制方案还很匮乏。而对于单拥有者多用户(single-owner multi-user)的传感器网络,owner与user不同,用户希望对其它用户甚至owner隐藏其数据访问隐私,如身份、访问区域等,因此需要实施能够保护用户隐私的访问控制。国际上有很多此类需求的大规模传感网,因此研究用户隐私保护的WSN访问控制协议对大规模传感网的实际应用具有非常重要的意义,但同时由于WSN分布式、易受攻击、资源受限的特点也使得该类研究面临巨大的挑战。在大规模单拥有者多用户的传感网中,当一个用户要访问WSN节点采集到的数据时,如使用手机、PDA及笔记本等设备,一方面,为了安全考虑,owner对user实施严格的访问控制,只有注册的、验证通过的甚至付费的用户才能访问WSN节点感知的数据,另一方面,对于单拥有者多用户的WSN则需实施用户隐私保护的访问控制,即用户希望其身份信息、具体访问情况等私密信息不会泄露给owner和其它user。研究此类问题,考虑结合访问控制技术的思想及相关隐私保护技术来设计具体的WSN隐私保护访问控制方案。本文的研究工作围绕WSN隐私保护访问控制问题展开,其中涉及到的隐私保护技术有：安全多方计算中的秘密比较,属性签名等,论文的主要研究内容如下：(1)对现有的WSN访问控制模型进行了介绍和总结;介绍了SMP问题的研究现状；由于本文第三章是基于一种高效的属性签名(ABS)来设计WSN隐私保护访问控制方案的,因此详细介绍了属性签名的研究现状。(2)详细介绍并分析了WSN隐私保护访问控制问题现有的经典方案,鉴于属性签名的优点,本文提出了一种基于高效属性签名的WSN隐私保护访问控制方案,方案中的WSN对用户收费,而用户对WSN的访问则是细粒度的、隐私保护的,并提供查询命令的验证,另外,对方案的效率、正确性、隐私保护等也进行了详细的分析并与其它方案进行了比较,结果表明方案具有较高的效率,并能够满足付费WSN的隐私保护访问控制需求。(3)作为隐私保护技术的一种,安全多方计算(Secure Multiparty Compution,SMC)是目前研究的热点之一。本文还研究了安全多方计算中的社会主义百万富翁问题(Socialist Millionaires' problem, SMP), SMP问题即保密地比较数据是否相等问题,其解决方案可以作为身份认证、网上拍卖等很多应用系统的基础协议。本文提出一种对保密数据进行编码的新方案,然后利用该编码方案和ElGamal同态加密算法,设计一个新的方案来解决社会主义百万富翁问题,并分析方案的正确性,安全性和效率。最后,与其它协议比较所提出的方案具有更高的效率。
【关键词】：WSN 访问控制 隐私保护 细粒度访问控制 社会主义百万富翁问题
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN915.08
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究概况10-17
• 1.2.1 WSN访问控制的研究概况10-12
• 1.2.2 社会主义百万富翁问题的研究概况12-14
• 1.2.3 属性签名的研究概况14-17
• 1.3 本文的主要工作17
• 1.4 本文的内容安排17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 基础知识和理论19-23
• 2.1 预备知识19-20
• 2.1.1 双线性对19
• 2.1.2 拉格朗日插值定理19-20
• 2.2 属性签名20-21
• 2.3 半诚实参与者21
• 2.4 计算不可区分性21-22
• 2.5 ElGamal同态加密算法22
• 2.6 本章小结22-23
• 第三章 WSN隐私保护访问控制协议23-40
• 3.1 WSN隐私保护访问控制23
• 3.2 Zhang-Ren DP~2AC方案介绍23-26
• 3.2.1 DP~2AC方案描述23-25
• 3.2.2 性能与安全性分析25-26
• 3.3 基于环签名的Priccess方案介绍26-30
• 3.3.1 Priccess方案描述26-29
• 3.3.2 效率与安全性分析29-30
• 3.5 一种新的方案:FPAC协议30-39
• 3.5.1 网络模型和攻击模型31-32
• 3.5.2 FPAC协议32-35
• 3.5.3 协议分析与性能比较35-39
• 3.5.3.1 协议分析35-37
• 3.5.3.2 协议比较37-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 基于编码和同态加密的高效SMP方案40-47
• 4.1 社会主义百万富翁问题40
• 4.2 二叉树编码40-42
• 4.3 社会主义百万富翁问题的协议42
• 4.4 协议分析与比较42-45
• 4.4.1 协议分析42-44
• 4.4.2 协议比较44-45
• 4.5 SMP与无线传感器网络45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 5.1 本文的工作总结47
• 5.2 下一步工作47-49
• 参考文献49-54
• 图表目录54-55
• List of Figures and Tables55-56
• 致谢56-58
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录58-59
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目59

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本文编号：707348