基于脉搏生理特征的无线体域网信息安全传输研究

发布时间：2016-12-23 07:34

  本文关键词：基于脉搏生理特征的无线体域网信息安全传输研究，由笔耕文化传播整理发布。

《宁夏大学》 2015年

基于脉搏生理特征的无线体域网信息安全传输研究

宋立志  

【摘要】：近些年无线体域网(Wireless Body Area Network, WBAN)开始被广泛应用在娱乐、泛在计算、智能环境、消费电子、体育运动、军事或信息安全等领域。但是,无线体域网的应用仍然面临着一系列的挑战,例如在毫瓦级网络能耗、安全性等方面的挑,战严重地阻碍了体域网的应用。传统秘钥管理体制大多是“以设备为中心”的,这种机制不能满足新的安全性需求,也比较难适应低能耗的要求。为了满足无线体域网新的安全性和能耗要求,本文将设计一种“以人为中心”的脉搏生物秘钥分发方法。这种方法是通过对脉搏生物特征处理技术与信息安全理论进行结合而实现的。因为生物特征信息具有模糊性、含噪性、难更换和撤销等特点,脉搏生物秘钥分发方案的设计面临着很多难题。例如：准确性难题,即怎样解决数字秘钥的精确性和生物特征信息的模糊性之间存在的矛盾；安全性难题,即怎样保证脉搏生物秘钥的安全性和脉搏生物特征信息的隐私保护；模板长度问题,即怎样减少生物秘钥分发所需模板的长度,从而减少所需要传输的数据量进而降低这个过程所消耗的能量。本文的工作内容如下：1)针对现有的生物特征提取和表示方法,不可以直接应用于脉搏生物秘钥算法的问题。本文基于现有VitaCode生物特征的提取和表示方法,针对脉搏生物特征设计出了一种基于集合测度的脉搏生物特征值的表示方法,经该方法提取表示的脉搏生物特征值为生物秘钥分发方案提供了合适并且准确的数据基础。2)在VitaCode脉搏特征表示方法的基础之上,本文利用特征多项式重构技术设计出一种基于脉搏生物特征的生物秘钥分发方案。3)针对本文设计的脉搏生物秘钥分发方案,本文进一步设计了一种秘钥管理方案。这种方案不仅可以实现对WBAN内各个生物传感器节点的身份进行认证,而且可以有效保证传输数据的机密性、完整性和前后向安全性。4)通过实验验证了脉搏生物特征的提取和表示方法可为脉搏生物分发方案提供合适并且准确的脉搏特征数据；脉搏秘钥分发方案不但可以有效的克服脉搏生物特征的模糊性和提高脉搏生物秘钥分发的准确性,而且能够通过减少用于秘钥协商的安全模板长度降低秘钥协商过程所需传输的数据量,从而降低WBAN中秘钥分发过程的能耗。

【关键词】：
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318;TN918.4
【目录】：

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本文编号：224421