基于轻量级CA的无线传感器网络密钥预分配方案

大规模传感器节点通常被部署在有潜在不利因素、甚至敌对的环境中,因而传感器网络安全问题尤为重要。传感器节点受成本、体积和功耗的限制,其能量、计算能力、存储能力及通信能力都比普通计算机要弱很多,这使得无线传感器网络中的密钥管理协议的设计面临许多新的挑战,因而提出了适合于无线传感器网络环境的轻量级的、高效的密钥预分配方案,该方案融合了基于CA的公钥认证框架和基于身份的公钥认证框架二者的优点。进一步地,基于2次剩余理论,对所设计的方案给出了高效实现。

基于轻量级CA无线传感器网络双向认证方案

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN))认证协议,多是基于秘密密码算法或传统证书公钥密码算法,前者需要在传感器节点中预置大量信息,后者又过于复杂,很难在资源受限的WSN中取得理想效果,针对该问题结合轻量级CA(Lite Certificate Authority,LCA)公钥机制,设计WSN移动用户与LCA及与传感器节点的双向认证协议.分析表明,LCA简化了传统基于证书CA公钥机制的复杂性,产生公钥轻量化、公钥验证轻量化、无需证书管理.系统初始化完成后,用户与传感器节点及传感器节点间的双向认证无需LCA参与,简单高效,通信量少,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于资源受限的WSN.

无线Mesh网络轻量级容侵CA方案

为解决公钥体制过于复杂而难以在资源受限的无线环境中布署的问题,结合轻量级CA(Certification Authority)概念、(t,n)门限机制和椭圆曲线离散对数公钥体制,构建一个适用于无线Mesh网络的轻量型容侵LT-CA(Lite Tolerant CA)方案。分析表明,LT-CA简化了传统基于证书CA公钥产生、验证及管理的复杂性,具有公钥产生轻量化、公钥验证轻量化、无需证书管理的特点;在没有显著增加系统复杂性的情况下,采用门限机制使LT-CA私钥具有容侵能力,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击。

移动Ad Hoc网络分布式轻量级CA密钥管理方案

为了解决移动ad hoc网络中非对称密钥管理问题,将轻量级CA认证框架与Shamir秘密分享方案相结合,为移动ad hoc网络提出一种新的分布式非对称密钥管理方案。该方案采用分布式轻量级CA证书认证机制实现本地化认证,不需要证书管理。结合无证书密码系统的优势,避免了基于身份密钥管理方案中节点私钥托管的问题,并且具有抵抗公钥替换攻击的能力。安全分析和实验结果表明,该方案具有很好的安全性和较高的实现效率。

一种混合轻量型无线传感器网络公钥密码方案

将基于身份的公钥机制与轻量级CA(Certificate Authority)思想相结合,构建了一个基于身份及轻量级CA混合模型的传感器网络密码方案。该方案既克服了基于身份公钥机制中的第三方密钥托管问题,又简化了基于传统证书机制中产生、验证及管理公钥的复杂性。分析表明,方案可使公钥产生轻量化,公钥验证轻量化,密钥管理无需证书,且安全性高,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于保障资源受限的无线网络中数据的机密性、完整性和不可否认性。