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无线传感器网络分布式匿名访问控制方法设计

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1 绪论

1.1课题背景及意义

1.2传感器网络匿名认证研究概况

1.3论文的主要研究内容及章节安排

2 无线传感器网络安全概况

2.1 无线传感器网络特点

2.2 无线传感器网络安全问题

2.3 面临的挑战

2.4 本章小结

3 理论基础与关键技术

3.1 密码算法简介

3.2 匿名认证技术

3.3 密钥交换技术

3.4 智能卡技术

3.5 预备知识

3.6 本章小结

4 匿名访问控制方案

4.1 系统建模

4.2 网络安全要求描述

4.3 方案概述

4.4 系统初始化

4.5 用户加入

4.6 数据访问

4.7 用户撤销

4.8 本章小结

5 协议安全性和性能分析

5.1 协议安全性分析

5.2 协议性能分析

5.3 综合对比

5.4 本章小结

6 全文总结与展望

6.1 本文总结

6.2 需要进一步解决的问题

致谢

参考文献

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摘要

无线传感器网络的基本目的是为了感知物理世界,为不同的应用提供感知数据。随着大数据时代的到来,无线传感器网络也成为了数据时代的一项重要应用。例如,目前国际上在建的用于地球—海洋—大气系统监测的大型无线传感器网络,它们所收集的海量感知数据可以供一些大学、政府研究机构、公司甚至是个人使用,他们可以利用这些数据做研究、勘探、气象预测等。然而在这些应用中,无论是用户还是网络提供商都对网络的安全性要求很高,为保证这种服务的有效性、机密性,安全机制的实施对布置传感器网络是非常关键的。
  本文提出的匿名访问控制方法,一方面能够认证用户是否有访问数据的权限,另一方面能够防止网络将用户身份与用户所访问的数据进行关联,即保护用户访问数据的隐私。迄今为止,关于无线传感器网络的访问控制和身份认证的相关研究非常多,但是极少有人关注用户身份匿名的问题。在大型无线传感器网络中,网络提供商和用户分别来自不同的组织,他们之间可能存在利益的冲突,于是匿名的要求对使用者来说非常重要。
  文中提出了一种基于分布式访问方式并能保证身份匿名性的访问控制协议,而且该协议能够解决传感器网络中的各种安全问题,包括防止监听、伪装、重放等网络攻击。相比于目前已经提出的匿名访问控制方法,该方法在运算性能、存储量以及通信负载等方面都有优势,能够更好地适应无线传感器网络能量、计算和存储能力有限且安全问题更加恶劣的应用环境。另外,通过引入智能卡技术,使得用户密钥管理更加安全,使用更加方便。

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