基于無線傳感器網絡的加密算法設計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)受目前技術所限，存在著電量有限、計算能力弱、通信能力差、易受攻擊等問題，而目前已有的加密方法在應用到WSN時均無法有效解決以上問題。針對此情況，本論文根據WSN的特點設計了兩種加密算法，兩種算法分別適合于對安全性要求不同的WSN布網環(huán)境。
　　首先，基于身份的加密（IBE）可以有效簡化密鑰的產生過程，減少了網絡通訊量的同時提升了網絡的安全性。本文以基于身份的

2、加密思想為基礎，針對WSN設計了一種新體制的無線傳感器網絡基于身份加密(WIBE)算法。WIBE加密算法避免了傳統(tǒng)IBE算法運算過于復雜的問題，同時針對WSN實際運行時存在的不足，在能耗、通信性能、安全性等方面做了針對性的改進。實際布網實驗和仿真實驗的結果表明，WIBE算法具有能耗較低、安全性高的特點，適合應用在對安全性有較高要求的WSN布網環(huán)境。
　　其次，組合公鑰（CPK）加密算法在應用到WSN時存在密鑰易被竊聽、密鑰矩陣使用

3、時存在合謀攻擊等問題。本文對CPK算法進行了重新設計，提出了無線傳感器網絡基于組合公鑰加密(WCPK)算法。WCPK加密算法具有低能耗的特征。同時WCPK算法改進了CPK算法密鑰矩陣的生成和使用過程，提升了密鑰矩陣使用的安全性，并能有效抵御密鑰竊聽攻擊。實際布網實驗和仿真實驗的結果表明，WCPK算法可以在有效降低WSN能耗的同時提供較高的安全性，是一種輕量級加密算法，適合應用于對安全性要求不高、但對布網時間有較高要求的普通WSN布網環(huán)境