無線傳感器網(wǎng)絡SPINS安全體系下加密算法和廣播認證算法的改進.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡在大多數(shù)的應用中，比如環(huán)境監(jiān)測、森林防火檢測、智能家居等應用中，安全問題不是一個非常重要的問題，而在一些特殊的應用領域，如軍事上的應用，金融業(yè)上的應用或商業(yè)小區(qū)無線安防網(wǎng)絡等，對數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的傳輸和處理，甚至傳感器節(jié)點的物理分布和路由方式，都有嚴格的安全防護要求，即不能讓無關的人或敵方人員了解。
　　無線傳感器網(wǎng)絡的特點決定了它與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的安全問題在研究方法和計算手段上有很大的不同。無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點與互聯(lián)網(wǎng)的

2、任何一種網(wǎng)絡終端相比，在數(shù)據(jù)的存儲、計算、處理上的能力上都比較差，因而存在算法計算強度和安全強度之間的權衡問題，著重點是通過更簡單的算法實現(xiàn)盡量堅固的安全外殼。本文基于SPINS安全協(xié)議的兩部分內(nèi)容（安全網(wǎng)絡加密協(xié)議SNEP和基于時間的高效的容忍丟包的流認證協(xié)議μTESLA）對安全加密算法和廣播認證協(xié)議進行了改進。
　　首先分析了RC5加密算法的工作原理、加解密過程和在無線傳感器網(wǎng)絡中應用的優(yōu)缺點，針對其安全性差、網(wǎng)絡擴展性差和數(shù)

3、字簽名困難等缺點，引入RSA算法，借助混合加密機制，通過RSA算法的公鑰加密對稱密鑰，RC5算法的對稱密鑰加密原文的方法構建混合加密算法。
　　其次，對于廣播認證協(xié)議，分析了μTESLA協(xié)議的優(yōu)缺點，包括其過分依賴基站、周期性公布密鑰、認證延遲和易遭到DoS攻擊等缺點，從分簇路由、Hash密鑰鏈再生、密鑰發(fā)布時間三個方面入手，提出了一種改進的廣播認證算法。
　　最后，利用NS2仿真軟件，對混合加密算法分別從密文大小、加解密效