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基于椭圆曲线的移动自组网密钥管理技术研究

作　者: 赵亚君
导　师: 王国才
学　校: 中南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 移动自组网密钥管理椭圆曲线门限机制身份密码
分类号: TN918.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要

在一些特殊的场合,如战场、重大自然灾害环境下,传统的移动通信技术已不能胜任工作,移动自组网的出现将会满足这些特殊场合的通信需求。它与传统移动通信技术最基本的区别是无需网络基础设施,能够快速自动组网,但是面临着比传统网络更大的安全威胁。密钥管理技术是移动自组网安全问题中的一个研究热点,由于网络节点计算能力和存储能力等受到限制,密钥管理的难度也更大了。本文研究的基础是移动自组网下基于椭圆曲线的密钥管理技术,基础知识包括移动自组网的网络结构,椭圆曲线的安全性研究,DH密钥协商技术和门限密钥共享机制的研究。针对密钥协商安全问题,本文提出一种平面结构下基于椭圆曲线的密钥协商方案,既实现了节点间的双向身份认证,也实现了节点共同生成会话密钥,并对该方案进行了正确性分析和性能分析,通过分析表明,该方案的计算量较小,安全性能较好。针对移动自组网簇结构的特点,本文又提出一种基于身份的密钥管理方案,该方案中簇头节点共享系统私钥,簇内普通节点可向各簇头节点申请私钥,重点给出了普通节点申请加入某个簇的算法过程,并分析了该方案的正确性与安全性。最后,选用Maple软件编程,验证基于椭圆曲线的密钥协商方案的正确性。主要的实现部分包括椭圆曲线上点加与点乘运算的实现和各个功能模块算法流程的实现。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 研究的背景及意义  7-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 密钥协商技术的研究现状  9-10
    1.2.2 移动自组网密钥管理技术的研究现状  10-12
  1.3 论文的主要研究内容和结构  12-13
第二章移动自组网密钥管理技术的理论基础  13-26
  2.1 移动自组网的结构  13-15
    2.1.1 平面结构  13
    2.1.2 分级结构  13-15
  2.2 密码学基础  15-18
    2.2.1 有限域  15-16
    2.2.2 离散对数  16
    2.2.3 公钥密码体制  16-18
    2.2.4 短签名和盲短签名  18
  2.3 椭圆曲线密码体制基础  18-21
    2.3.1 椭圆曲线加解密  19
    2.3.2 椭圆曲线离散对数问题  19
    2.3.3 双线性对基础  19-20
    2.3.4 椭圆曲线密码的安全性  20-21
  2.4 密钥管理技术基础  21-25
    2.4.1 密钥协商  21-23
    2.4.2 门限秘密共享机制  23-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章基于椭圆曲线的密钥管理方案  26-39
  3.1 平面结构下基于椭圆曲线的密钥协商方案  26-30
    3.1.1 密钥协商的安全问题  26-27
    3.1.2 基于椭圆曲线的密钥协商方案  27-28
    3.1.3 方案正确性分析  28-29
    3.1.4 方案性能分析  29-30
  3.2 簇结构下基于身份的密钥管理方案  30-37
    3.2.1 基于身份的密码系统简介  30-31
    3.2.2 基于身份的密钥管理方案  31-34
    3.2.3 方案正确性分析  34-36
    3.2.4 方案安全性分析  36-37
  3.3 本章小结  37-39
第四章基于椭圆曲线密钥管理方案算法实现  39-52
  4.1 开发软件  39-41
    4.1.1 软件简介  39-40
    4.1.2 Maple语言基础  40-41
  4.2 方案设计实现思想  41-46
    4.2.1 选取安全椭圆曲线  41-42
    4.2.2 方案概述及功能模块设计  42-43
    4.2.3 算法流程  43-46
  4.3 方案算法实现  46-51
    4.3.1 椭圆曲线上的算法实现  46-48
    4.3.2 功能模块设计实现  48-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章总结与展望  52-54
  5.1 总结  52
  5.2 展望  52-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
攻读硕士期间的研究成果  60

基于椭圆曲线的移动自组网密钥管理技术研究

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