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，電子商務的規(guī)模日益擴大，人們對網(wǎng)絡安全的要求也更加嚴格。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、密鑰長度更短等特點。AES加密算法作為對稱加密算法的杰出代表，與橢圓曲線加密算法相比，具有計算效率高，抗捕獲性強，實現(xiàn)簡單，方便快捷等優(yōu)點。
　　本文主要研究工作如下：
　　1．研究了四種廣泛應

2、用且具有代表性的網(wǎng)絡安全算法，闡述了四種算法的原理和流程，并對比分析了各種算法的優(yōu)、缺點。DES算法簡單，且容易實現(xiàn)，但密鑰長度有限，且存在弱密鑰。AES算法是為取代 DES算法而研發(fā)的，算法的密鑰長度可變，最大長度為256位，在硬件平臺上較 DES更容易實現(xiàn)，但這兩種算法都存在著對稱密鑰的缺陷。RSA算法作為公鑰加密算法，安全性高于前兩者，但隨著計算機硬件速度的提高，分布式計算的發(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、生成時間短，安全性高，能更好地解決密鑰管理問題。
　　2．分析了傳統(tǒng)橢圓曲線加密算法的不足之處。該算法的主要運算是有限域上的標量乘運算。傳統(tǒng)算法的標量乘運算是利用二進制加法實現(xiàn)，缺點是當變量的取值不斷擴大時，算法的效率會直線下降，影響整個ECC算法的效率。本文在結合傳統(tǒng)的橢圓曲線加密算法和frobenius范式的基礎上，提出了一種新的基于無線傳感器網(wǎng)絡的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．結合ECC與AES兩種經(jīng)典算法的優(yōu)點，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消息認證算法。為了驗證算法的可行性，本文使用VC++程序設計語言編寫了算法程序，并在Windows環(huán)境下模擬實現(xiàn)。使用混合加密算法對不同大小的無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包進行了反復實驗，實驗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