基于WSN的ECC與AES混合加密算法研究.pdf

1、隨著科技的飛速發(fā)展，電子商務(wù)的規(guī)模日益擴(kuò)大，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的要求也更加嚴(yán)格。橢圓曲線密碼體制（Elliptic curve cryptography，縮寫為ECC）是目前比較熱門的研究課題，具有速度更快、安全性更高、所需占用資源更少、密鑰長(zhǎng)度更短等特點(diǎn)。AES加密算法作為對(duì)稱加密算法的杰出代表，與橢圓曲線加密算法相比，具有計(jì)算效率高，抗捕獲性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文主要研究工作如下：
　　1．研究了四種廣泛應(yīng)

2、用且具有代表性的網(wǎng)絡(luò)安全算法，闡述了四種算法的原理和流程，并對(duì)比分析了各種算法的優(yōu)、缺點(diǎn)。DES算法簡(jiǎn)單，且容易實(shí)現(xiàn)，但密鑰長(zhǎng)度有限，且存在弱密鑰。AES算法是為取代 DES算法而研發(fā)的，算法的密鑰長(zhǎng)度可變，最大長(zhǎng)度為256位，在硬件平臺(tái)上較 DES更容易實(shí)現(xiàn)，但這兩種算法都存在著對(duì)稱密鑰的缺陷。RSA算法作為公鑰加密算法，安全性高于前兩者，但隨著計(jì)算機(jī)硬件速度的提高，分布式計(jì)算的發(fā)展，RSA加密算法的安全性受到了挑戰(zhàn)。橢圓曲線算法密鑰

3、生成時(shí)間短，安全性高，能更好地解決密鑰管理問(wèn)題。
　　2．分析了傳統(tǒng)橢圓曲線加密算法的不足之處。該算法的主要運(yùn)算是有限域上的標(biāo)量乘運(yùn)算。傳統(tǒng)算法的標(biāo)量乘運(yùn)算是利用二進(jìn)制加法實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是當(dāng)變量的取值不斷擴(kuò)大時(shí)，算法的效率會(huì)直線下降，影響整個(gè)ECC算法的效率。本文在結(jié)合傳統(tǒng)的橢圓曲線加密算法和frobenius范式的基礎(chǔ)上，提出了一種新的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的frobenius橢圓曲線加密算法，該加密算法比傳統(tǒng)的ECC加密算法速度更快，

4、能量損耗更小。
　　3．結(jié)合ECC與AES兩種經(jīng)典算法的優(yōu)點(diǎn)，提出了ECC和AES的混合加密算法。用安全性較高的ECC算法管理對(duì)稱加密算法的密鑰，用加密速度較快的AES算法加密明文，并加入HMAC消息認(rèn)證算法。為了驗(yàn)證算法的可行性，本文使用VC++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫了算法程序，并在Windows環(huán)境下模擬實(shí)現(xiàn)。使用混合加密算法對(duì)不同大小的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行了反復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明混合加密算法的性能高于傳統(tǒng)橢圓曲線算法和RSA混合加