基于低能耗无线驱动装置和无线传感器网络安全性的管理方案

针对无线驱动装置和传感器网络(WASNs)特殊的网络约束和数据传输要求,提出一种两层密钥更新/路由更新和多密钥管理方案,该方案具有可靠的安全性,可以抵御来自移动传感器网络的主动攻击;通过采用OPNET8.0进行网络仿真,证明该方案具备良好的节能性.     

适用于无线传感器网络密钥管理LEAP方案的改进与优化

针对无线传感器网络密钥管理LEAP方案的缺点, 提出一种通过引入秘密信息验证节点合法性的方法, 并利用Diffie\|Hellman算法生成节点间配对密钥来保障密钥的安全. 由安全性、 节点开销等方面对原LEAP方案与改进方案进行对比分析结果表明, 改进方案在计算代价上略有增加, 但提高了网络的安全性.     

一种改进的环形分簇无线传感器网络密钥管理方案

针对分簇无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)能量不均衡、连通率低和效率低等问题,提出一种方形环状密钥管理方案,详细描述了密钥管理全过程,包括：初始化、簇节点身份信息(identity document, ID)、簇间密钥管理、簇内密钥管理、节点通信、密钥更新和节点加入与退出等。其中,簇间密钥管理使用改进椭圆曲线迪菲-赫尔曼密钥交换(elliptic curve Diffie-Hellman key exchange, ECDH)的密钥协商方案,簇内密钥管理使用基于中国剩余定理的密钥分配方案。形式化安全分析证明方案的正确性和安全性,对多种已知攻击的非形式化分析证明方案可抵抗各种安全攻击;能耗分析表明方案具有较低的存储、计算和通信开销。因此,该方案在兼顾安全性的同时能有效降低能耗,适用于资源受限的WSN。     

基于分簇的无线传感器网络动态密钥管理方案

针对现有无线传感器网络密钥计算量过大、存储空间过多和管理不够灵活的问题,在基于分簇的网络拓扑结构基础上,引入虚拟网格技术,提出基于分簇的无线传感器网络动态密钥管理方案。在簇头与活动节点之间采用基于簇基密钥的预分配策略进行通信,在簇头之间采用基于Blom矩阵并结合随机数的对密钥进行通信,该方案能在活动节点或簇头被捕获或能量耗尽时实现密钥的动态更新。与现有方案相比较,此方案能动态更新密钥,有着更好的安全性并具有良好的扩展性。     

基于簇的无线传感器网络密钥管理方案

为提高无线传感器网络安全强度,通过分析已有的典型密钥管理方案,结合具体的应用领域,提出一种基于簇的无线传感器网络密钥管理方案（CKMS:Cluster\|based Key Management Scheme）。该方案包括5种类型密钥与密钥更新机制,同时支持网络扩展。相对现有的密钥管理方案,此方案具有较小的通信开销和计算开销,占用较少的存储空间并且连通性好。     

无线传感器网络密钥管理问题分析

分析了无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）面临的各种安全威胁，明确了其安全状况。集中对无线传感器网络安全领域中最基本的安全问题，即密钥管理进行分析，综述了该领域的研究工作，通过对现有密钥管理方案的研究和分类对比，对密钥管理问题的研究进行了总结和展望，指出了无线传感器网络中密钥管理的研究方向。     

基于IBE算法的无线传感器网络加密方法研究

由于无线传感器网络在电源、计算能力、内存容量和易受攻击等方面的局限性,传统的网络密钥分配和管理方法已不适用.目前人们提出了随机分配等基于对称密钥系统的加密方法.文中试图探讨基于非对称密钥系统的方法.从身份标识的密钥体系IBE(Identity-Based Encryption)出发,给出了一种适用于无线传感器网络的密钥分配和管理方法.首先简要介绍基于身份标识的密钥体系,特别是Boneh-Franklin算法,然后给出密钥分配和加密方法,并从算法的复杂性、安全性、健壮性和内存需求等方面,与随机算法、RAS算法等进行分析比较,应用仿真平台TinyOS的实验结果表明了文中推出方法的可行性和有效性,显示了良好的综合性能,为无线传感器网络的加密提供了新的手段.     

无线传感器网络簇结构中基于IBE的组密钥管理方案

探讨了已有一些组密钥管理方案的优缺点,提出了基于无线传感器网络分簇结构的组密钥管理方案,将簇头作为密钥管理器,采用基于IBE改进的算法来安全分发组密钥.对方案的可行性,安全性和性能进行了理论分析,结果表明方案具有良好的综合性能.     

基于完全层次树的无线传感器网络密钥共享方案研究

无线传感器网络由于其自身的特性,如计算资源、能量、存储资源以及带宽的局限性从而面临巨大的安全问题,较普通网络更易受到外界的攻击.研究了一种在无线传感器网络中使用的完全层次树的节点密钥共享方案,该方案使任意两个节点之间共享若干密钥.理论和应用分析显示所提出的方案具有有效性和安全性的特点.同时,通过相关方案比较表明该方案较其它方案更适合无线传感器网络,可以有效的抵御一类Rushing引起的网络DoS攻击.     

一种高连通率的传感器网络密钥预分配方法

密钥管理是无线传感器网络安全的基础,其中密钥预分配是可行性比较高的密钥管理方法,节点之间的共享密钥的概率一直是密钥预分配中比较重要的性能指标,可是现有的无线传感器网络密钥预分配方案大多存在节点间密钥共享概率低或者共享概率不稳定的问题.结合Blom对称多项式,通过改进TD方法,提出了一种改进的密钥预分配方法,该方法能够实现稳定的节点间高密钥共享概率,从而保证了无线传感器网络的安全连通,此外该方法还具有灵活易变的特性,可以改变传感器分组数目以及传感器存储的密钥个数,满足实际需求.     

线性调频信号源的研制

提出了一种具体的C波段的线性调频信号源的设计方案．该方案是基于最新的直接数字频率合成技术（DDS）和锁相环频率合成（PLL）相结合的结构,利用DDS与PLL进行混频产生所需信号,重点阐述了系统的硬件实现,包括系统设计方案、主要电路模块设计及高速PCB板设计的关键技术等,并针对实际调试过程中的常见问题给出具体的解决方案．     

通过双循环矩阵改进的基于纠错码的身份认证方案

目前所有的公钥密码方案都基于大整数分解或离散对数难题,这些困难问题在量子计算机中都可以在多项式时间内求解,因此所有的公钥方案都将面临危险,而基于纠错码的密码方案可以抵抗量子计算机的攻击,所以很有必要研究基于纠错码的身份认证方案。Stern身份认证方案总体来说很不错,但其公钥太大,达到150 Kbit;Veron提出一种改进的方案,目的也在于减少Stern方案中的公钥,在Veron方案中,Veron用生成矩阵来替代校验矩阵,使得所构造的公钥大大减小,但是其基于的安全性GSD问题没有得到很好地证明。现采用双循环矩阵来解决Stern方案中的密钥太大的问题,就是通过双循环矩阵把私钥嵌入到公钥中。这样做的好处有两点:1所基于的安全性是已被证明为安全的循环码;2改进以后,公钥只有347bit,而私钥大小也只有694 bit。并且分析所构造方案的安全性,将其归结到双循环线性条件下的SD问题。因为使用循环结构,使得实现起来比较容易并且效率很高。这些特点使得方案在轻量级结构的场合具有广阔的应用前景,比如手持终端,云存储环境下的数字签名等场合。     

对一种无证书聚合签名方案的攻击与改进

无证书聚合签名方案能够有效提高签名验证阶段的效率,其存在两类攻击,在类型I攻击中,攻击者不知道系统主密钥和用户的部分私钥,但能替换用户的公钥;在类型II攻击中,攻击者知道系统主密钥和用户的部分私钥,但不能替换用户公钥.无证书聚合签名方案只有同时能够抵抗这两类攻击,才能说明方案是安全的.大多数无证书聚合签名方案在随机预言机模型下证明了其安全性,但是有些方案不能抵抗类型II攻击.以陈提出的无证书聚合签名方案为例,给出一种适用于一些无证书聚合签名方案的对应攻击方法.攻击者在拥有系统主密钥的情况下,根据两个有效的签名可以伪造出任意一个消息的有效签名.在此基础上提出了一个改进的无证书聚合签名方案,并在随机预言机模型下证明了新方案针对类型I攻击和类型II类攻击是存在性不可伪造的.     

基于Ring-LPN的高效公钥加密方案

LPN(Learning Parity With Noise)问题是构造后量子密码方案的基础问题之一。基于LPN构造的密码方案具有计算速度快和抗量子计算攻击的优点,但基于普通LPN构造的密码方案存在密钥空间大这一影响其可用性的缺点。基于结构化的LPN（比如Ring-LPN、 Toepliz-LPN等）构造公钥密码可以降低存储要求,进一步提高方案的效率。因此,利用Ring-LPN的特有优势并结合标签加密构造技术,提出并证明了环上的背包问题,设计了一个基于Ring-LPN且CCA（Chosen-Ciphertext-Attacks）安全的公钥加密方案。与基于普通LPN的同类型密码方案相比较,所提出的方案以环多项式向量为公私钥,在计算上采取快速傅里叶变换,可以大幅提高加解密速率,因此方案具有更小的计算开销和存储开销;与达到相同安全级别的LPN方案相比,所需的样本数更少,密文扩展率更小。同时,方案的CCA安全性在标准模型下归约到了Ring-LPN假设。     

可证明安全的时钟同步聚合签名方案

针对目前同步聚合签名方案在计算效率、 通信成本和安全性等方面存在的问题, 提出一种基于Camenisch Lysyanskaya 签名的时钟同步聚合签名方案, 并在LRSW假设下, 证明了该方案的安全性. 结果表明, 与已有方案相比, 新方案减小了签名的通信成本和计算量, 并具有较短的公钥长度和聚合签名长度.     

一种移动IPv6与多协议标签交换融合的新方案

针对现有的移动IP与多协议标签交换(MPLS)融合方案存在建立标签交换路径(LSP)所需时延大、信令冗余多等问题,提出了一种新的融合方案.该方案定义了一种新的IPv6逐跳可选报头——MPLS报头,来携带LSP的建立或维护信息,通过将MPLS报头包含在MIPv6的绑定更新消息中,使收到消息的网络节点可根据MPLS报头来建立或维护LSP,实现了绑定更新过程与LSP的建立或维护过程同时进行.此外,所提方案还能与微移动协议自然地融合,使LSP在主机发生域内切换后能快速地重建.仿真分析表明,所提方案的切换时延小于现有方案,其LSP建立时延随着通信双方距离的增大而增加的幅度也小于现有方案.     

高效的两方ECDSA门限方案

针对现有的门限ECDSA方案存在的计算开销过大、签名效率不高以及通信开销过大的问题,提出了一种高效的两方ECDSA门限方案。该方案将签名私钥拆分成2个部分,分别由两方保管; 利用同态加密技术,每一次协同签名都需要双方用户同时参与签名过程,其中任意一方都无法掌握完整的签名私钥; 将签名阶段分为了离线预计算阶段以及在线签名阶段,在离线预计算阶段提前完成了绝大部分计算量,在线签名阶段高效且快速,提高了签名效率。随后,对该方案给出正确性分析、安全证明及效率对比。研究结果表明:高效的两方ECDSA门限方案的在线签名阶段有效地避免了花销高昂的同态操作,具有签名效率高、通信代价低和交互轮数少等优势,实用性更高。     

基于椭圆曲线的代理签名方案的分析和改进

目的提高基于椭圆曲线的代理签名方案的效率和安全性。方法通过对Hwang等人的代理签名方案及其改进方案的分析和研究,针对其在代理证书绑定及秘密共享传输中存在的问题进行了改进。结果提出一个新的基于椭圆曲线的代理签名方案。结论克服了原方案的不足,实现了普通信道传输秘密,提高了其安全性。     

两种基于生物特征信息的身份签名方案

提出两种基于生物特征信息的身份签名方案。方案一使用签名者的生物特征信息来构造其公钥，验证者不需事先获取签名者的公钥信息，只需由签名者出示其生物特征信息便可重构出其公钥以完成验证操作，使验证操作更加便利直观。方案二使用签名者的生物特征信息来构造其私钥，使私钥的存储不依赖于硬件载体，从根本上避免了私钥的损坏或丢失给签名者带来的损失与不便。上述两种身份签名方案由Dodis等提出的生物特征信息提取算法fuzzy extractor在Liu方案和经典BLS短签名方案的基础上构造。最后，针对上述方案可能存在的攻击提出预防对策。     

基于各向异性扩散的降噪新方法

提出一种基于各向异性扩散的图像降噪新方法.该方法能够避免Perona和Malik以及You和Kaveh等人提出的方法中对参数选择的困难, 而且也能够克服Catte方案对图像进行预平滑的过程中所面临的问题.实验结果表明,该方法在图像增强过程中的降噪和细节保留方面都能有较好的效果.