無線感測器網路中的廣播認證技術研究

《無線感測器網路中的廣播認證技術研究》是依託華東師範大學，由曾鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：無線感測器網路中的廣播認證技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：曾鵬
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

由於無線感測器網路（WSN）中大量節點的存在和無線通信的廣播特性，使得廣播通信在WSN中占據非常重要的地位，其安全性直接關係著整個網路的安全。認證是一個實用WSN所需的基本安全服務之一，它包括點對點的認證和廣播認證，本項目主要針對其中的廣播認證進行研究，寄希望於達到如下目標：在三年時間內,設計、分析和實現一些可用於WSN廣播認證技術的基本密碼組件；在前人已有工作基礎上，結合目前一些比較成熟的技術，分別設計適合不同模型WSN的單點和多點廣播認證方案，並通過理論分析和仿真試驗的手段評價和比較所設計方案的性能。.在前期研究中，已在SCI核心版源刊IEEE Communications Letters上發表一個基於正交原理的單點廣播認證方案，在IEEE Transactions on Consumer Electronics上發表一個單點認證廣播方案的分析結果，並實現了一套基於橢圓曲線的密碼算法。

結題摘要

無線感測器網路（WSN）實現了信息的採集、處理和傳輸三種功能，它與通信技術和計算機技術共同構成信息技術的三大支柱。由於組成WSN的感測器節點在電源能量、通信能力、計算和存儲能力方面都非常有限，故其安全問題的研究與傳統網路研究方法不同。本項目研究WSN中的廣播認證技術，它是WSN所需的基本安全服務之一，也是WSN安全研究領域的熱點和難點。本項目研究內容主要分為兩塊，一塊是研究可用於WSN廣播認證技術的基本密碼組件，另一塊是研究高效、安全的廣播認證方案。經過三年的研究，發表論文18篇（含錄用1篇），其中標註受本項目資助的論文17篇（含SCI檢索論文7篇，EI檢索論文16篇）。在第一塊研究內容中，我們提出了一個多域多接收者的身份基加密方案，一個標準安全模型下的多解密者加密方案，在無證書環境下我們研究了代理簽名的構造、多代理簽名的密碼分析、分層次簽名的構造等。在第二塊研究內容中，我們第一次提出了完全基於對稱密碼體制的可動態增加用戶的多用戶廣播認證方案，並通過結合時間同步和中國剩餘定理實現雙重認證方式構造了另一個廣播認證方案。我們研究了車載網（可看作是WSN在道路上的套用）中的安全性問題，包括身份基的批驗證方案、隱私保護、密鑰管理等。在認證密鑰協商方面，我們提出了可證安全的單向兩方無證書的認證密鑰協商協定、可證安全的無證書認證非對稱群密鑰協商協定、無託管的非對稱群密鑰協商協定和標準模型下的最優身份基公平交換協定等。除上述兩塊主要研究內容之外，本項目在圖編碼和雲計算安全方面做了一些工作：通過將循環分量碼構造的圖碼看作是仿射簇碼，並用一些特殊射影幾何的點線關聯圖作為構造圖碼的圖，發現了一些最優二元碼，並可以用Gröbner基理論準確的描述這些碼；考慮了如何有效安全的在密文上進行檢索，如何讓數據擁有者能夠賦予其他用戶檢索的許可權的問題。基於公鑰密文檢索以及屬性基加密，我們提出了兩個基於屬性的關鍵字檢索並且支持密文訪問控制的方案。該方案允許數據擁有者高效地控制數據的訪問許可權，並且能將檢索許可權賦予其他對其密文數據感興趣的用戶。最後，項目的參與者博士生胡曉瑞和碩士生朱愷捷在本項目的部分資助下均於2012年7月順利畢業。