ZigBee节点多因子身份认证方案研究

针对Zig Bee网络所面临的中间人攻击和假冒攻击,提出了一种Zig Bee节点多因子身份认证方案,该方案引入以特定周期更新的新鲜因子,并将其与节点硬件信息绑定,调用单向杂凑函数生成硬件信息因子,由控制中心匹配节点上传的密钥信息因子、硬件信息因子和配置信息因子完成对节点的身份认证;同时,节点对接收到的消息进行签名验证,完成节点对控制中心的身份认证,从而实现节点间的双向身份认证,并对节点持有的对密钥实施更新,以防止非法节点入网对整个网络造成危害。BAN逻辑安全性分析及实验结果表明,该方案可有效抵御中间人、假冒等攻击,同时在计算开销和存储需求上有明显优势。

基于方向的重放攻击防御机制

对重放攻击类型以及常用防御手段进行了分析,基于对常用的新鲜因子缺陷的思考,提出了一种基于方向的重放攻击防御机制,基于双向通信的新鲜性检查办法,结合了加密机制、算法机制、应答机制,采用带方向持续累加的序列号作为新鲜因子,用较小的代价实现对直接重放、反射重放、转移重放等各种类型重放攻击的有效防御,对通信协议的安全性设计具有一定的实际应用价值,此机制的代价小,尤其适用于PSTN、短波等窄带通信。