無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)安全關(guān)聯(lián)方案研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)，即 Wireless Body Area Network(WBAN)，可以看作是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的一種特殊應(yīng)用。它是指由一系列可穿戴的傳感器設(shè)備所組成的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。WBAN將人體變成通信網(wǎng)絡(luò)的一部分，使得人們?cè)谌粘Ｉ钪性絹?lái)越依賴(lài)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，從而在真正意義上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的泛在化。隨著無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)應(yīng)用的普及，其中所涉及的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，成為研究熱點(diǎn)。
　　本文首先對(duì)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中的安全威脅以及安全需求進(jìn)行了詳

2、細(xì)的分析。安全威脅主要包括拒絕服務(wù)攻擊、隱私泄露、以及物理攻擊。安全需求主要包括數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄?、完整性、認(rèn)證性、新鮮性，以及用戶(hù)隱私的保護(hù)。在 IEEE針對(duì)WBAN制定的802.15.6標(biāo)準(zhǔn)中，安全關(guān)聯(lián)協(xié)議并不完善，關(guān)聯(lián)過(guò)程的安全性?xún)H僅依賴(lài)于預(yù)共享密鑰的保密性，因此并不能抵抗所有的安全威脅?？诹钫J(rèn)證關(guān)聯(lián)方案和公鑰隱藏關(guān)聯(lián)方案只能抵抗中間人攻擊。顯示關(guān)聯(lián)方案需要高層或者用戶(hù)參與，這增加了方案的復(fù)雜度。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了一種基于身份

3、的橢圓曲線(xiàn)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)安全關(guān)聯(lián)方案。該方案基于 PKG實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體的認(rèn)證，同時(shí)采用Diffie-Hellman協(xié)議完成密鑰協(xié)商。新方案在簡(jiǎn)化關(guān)聯(lián)方案的步驟同時(shí)，還具有較高的執(zhí)行效率和較強(qiáng)的安全性。
　　其次，我們?cè)陔S機(jī)預(yù)言機(jī)模型下對(duì)新方案的安全性進(jìn)行了證明，將該方案與IEEE802.15.6標(biāo)準(zhǔn)中的方案進(jìn)行對(duì)比，并給出了其安全性證明。結(jié)果表明，在安全方面，新方案可以抵抗偽造攻擊、中間人攻擊、重放攻擊等常見(jiàn)攻擊，并具有前向安全性，可以滿(mǎn)