文档介绍：浙江大学信息科学与工程学院博士学位论文无线传感器网络安全研究姓名:贾晨军申请学位级别:博士专业:物理电子学指导教师:陈抗生 20080701 摘要无线传感器网络作为普适计算的关键技术,其节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都十分有限,所以通常被认为不适合使用公钥加密技术。但是随着无线传感器网络应用的进一步发展,新的安全需求不断被提出,使用对称加密技术,并不能有效的解决所有问题。基于身份的公钥密码体制的提出,为解决无线传感器网络中的安全问题提供了新的思路。本文通过对基于身份的密码体制的理论研究,提出了针对无线传感器网络的安全解决方案。分析了无线传感器网络中存在的安全威胁,总结了无线传感器网络中的安全需求和特殊要求,并在此基础上提出了高效,安全的数据加密,数字签名和广播加密方案。本文在对无线传感器网络安全的研究中,主要做了如下一些工作: (1)在分析了现有的无线传感器网络中的安全问题,总结了无线传感器节点与网络的特点,并结合现有的基于身份的数据加密理论成果的基础上,建立了无线传感器网络中数据加密的新的安全模型,设计并实现了在判定q—ABDHE难题成立的前提下,安全性可证明的基于身份的加密方案(WSNIBE方案)。与公认的高效的基于身份的加密方案(Waters方案)相比,在计算速度与存储需求方面,WSNIBE方案效率更高,更适合在无线传感器网络中使用。(2)在分析了现有的基于身份的数字签名方案的基础上,结合无线传感器网络节点的特性与无线传感器网络的特点,设计了基于身份的数字签名方案(WSNIBS方案)。。(3)通过对E1Gamal体制的回顾和总结,结合无线传感器网络的特殊安全需求。设计了基于E1Gamal体制的数据加密、数字签名方案(WEE,WES)。与传统的基于身份的密码体制相比,由于不使用双线性对技术,所以大大减化了算法的复杂性,减少了对系统运算能力的需求。因而更加适于在无线传感器网络中的应用与推广。(4)在椭圆曲线上完成了上述方案的设计和代码实现,并且通过与现有系统的比较,完成了进一步的性能分析。(5)对广播加密技术进行研究,在BGW方案的基础上,提出了可以在无线传感器网络中使用的,能够抵抗共谋攻击的,短密钥,短密文的广播加密方案。并给出了安全性的证明。摘要关键词:无线传感器;安全;随机预言机;标准模型;基于身份的加密;广播加密 Abstract As thekey technology puting,wireless work’S node is very limited initsenergy,processing power,storage capacity munications ca— pability,SO usually tObeconsidered unsuitable forthe use ofpublic keyencryption theapplication environment isenlarging,more andmore securityrequire— ments we can notsolvealltheseproblems only withthesymmetric—key identity-based encryption(IBE)give use anew method tOdealwithsuch security problems. A new security solution inwireless work has been proposed,with the technology ofidentity—based encryption,signature and broadcast encryption schemes hasbeen proposed, analyzing thesecurity threaten inwireless work,concluding thesecurity requirements and otherspecialrequirements. The main contents oftIlisdissertation are outlined asfollows. (1)Analyze thesecurity issuesinwireless work,summarize thekey charac- teristicsofwireless work and new identity—based encryp- tionscheme(