基于CK模型的SPINS協(xié)議安全分析.pdf

1、信息時代高效率快節(jié)奏的工作使人們忽視那些看似與正常系統(tǒng)運行關(guān)系不大其實貫徹全局的安全工作，終于使得安全工作的匱乏到達了引爆點。近年來的有線網(wǎng)安全事件呈指數(shù)級上升，使得專家學者們對無線網(wǎng)的安全性進行未雨綢繆的分析和研討。作為無線網(wǎng)中的重要應(yīng)用之一的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)因其在軍事，工業(yè)，農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用和遠大前景，其安全性更加值得研究方案和提出解決方法。不同于有線網(wǎng)，WSN節(jié)點間的物理信道是空氣介質(zhì)，而且節(jié)點通常部署在無人維護、不可控制

2、的環(huán)境中。因此WSN的安全如何很大程度上由其安全協(xié)議決定。雖然在該領(lǐng)域已有先驅(qū)提出一些實用的協(xié)議，但這些協(xié)議對于應(yīng)用不同的WSN局限性比較大、漏洞較多。安全協(xié)議的分析與設(shè)計已成為一項兼具創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性研究課題。隨著學術(shù)的深究和應(yīng)用的進展，作為協(xié)議形式化分析中的翹楚可證明安全理論有效地應(yīng)用于各種協(xié)議的分析和研究中。本文合適地將可證明安全理論中的CK模型引入WSN的安全協(xié)議SPINS的分析和論證。
　　本文首先闡述了WSN的網(wǎng)絡(luò)特性與

3、安全需求，并在此基礎(chǔ)上對SPINS協(xié)議的安全性進行初步的探討。隨后引入可證明安全理論并對其進行簡單介紹，后文重點研究了CK模型的核心部分，并分析了其論證過程和證明方法。通過將CK模型中的理想模型和現(xiàn)實模型應(yīng)用在SPINS協(xié)議中，將構(gòu)建一個理想模型下與現(xiàn)實模型下SPINS協(xié)議相對應(yīng)的新協(xié)議，分別在兩種模型下對應(yīng)的敵手ADV與UDV對它們進行形式化分析研究，通過各種攻擊手段得出其安全性漏洞以及其滿足的語義和多項式安全，最終推導(dǎo)出SPINS協(xié)