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移动Ad Hoc密钥管理机制的研究

作 者: 袁倩
导 师: 施荣华
学 校: 中南大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 移动Ad Hoc网络 网络安全 密钥管理 基于身份的密码系统 群密钥
分类号: TN918.82
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 79次
引 用: 2次
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内容摘要


移动Ad Hoc网络是由一组带有无线收发器的移动终端相互协作形成的一种新型网络,在无线通信领域中占有极其重要的地位。然而由于这种网络的一些固有特征,与传统网络相比将受到更多的安全威胁,因此移动Ad Hoc网络的安全受到越来越多的关注。而密钥管理作为Ad Hoc网络安全方面的基本问题也成为目前的一个研究热点。论文主要研究Ad Hoc网络安全高效的密钥管理方案,首先从AdHoc网络特点入手,分析了Ad Hoc网络可能受到的安全威胁和相关的一些安全需求,并指出了目前该网络在安全性方面主要的研究问题;对现有的密钥管理方案进行了分类总结,分析了其主要思想、应用环境及主要优缺点,并在此基础上提出了自己的想法。论文接着以基于身份的密码系统、可验证秘密分享以及秘密份额更新机制等为主要工具,结合部分分布式系统,提出了一个新的基于身份认证的密钥管理方案,解决了基于身份的密码系统中存在密钥分发中心欺骗的行为,以及密钥分发对安全信道的依赖问题。最后,针对大型Ad Hoc网络,本文提出了一个适合多层Ad Hoc网络的密钥管理方案,详细分析了方案的特点、安全性及所需的通信代价,并且在NS-2环境下仿真了该方案的相关技术性能。和已有的研究成果相比,论方中的方案不仅可以更好地适应AdHoc网络动态变化、网络资源紧张等特点,同时满足Ad Hoc网络对密钥的各种安全需求,而且能有效地节省网络的存储、通信以及计算代价,提高网络性能。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 Ad Hoc网络概述  8-10
    1.2.1 Ad Hoc网络的特点  8-9
    1.2.2 Ad Hoc网络的应用场合  9-10
  1.3 Ad Hoc网络安全研究进展  10-12
    1.3.1 密钥管理  10-11
    1.3.2 安全路由  11
    1.3.3 组播通信  11-12
  1.4 研究目的和意义  12
  1.5 论文内容及组织结构  12-14
第二章 Ad Hoc网络密钥管理的现状与基本方案  14-24
  2.1 Ad Hoc网络的安全研究  14-16
    2.1.1 安全威胁的来源及对象  14-15
    2.1.2 安全目标  15-16
  2.2 预共享密钥  16-17
  2.3 密钥协商  17-19
  2.4 公钥密钥系统  19-22
    2.4.1 部分分布式CA系统  20
    2.4.2 完全分布式CA系统  20-21
    2.4.3 基于身份的密码系统  21-22
  2.5 门限秘密共享  22-23
  2.6 本章小结  23-24
第三章 基于身份认证的密钥管理方案  24-34
  3.1 方案概述  24
  3.2 相关理论  24-27
    3.2.1 双线性对和双线性 DH假设  24-25
    3.2.2 可验证秘密分享  25-26
    3.2.3 秘密更新机制  26-27
  3.3 新方案的构成  27-31
    3.3.1 系统模型  27
    3.3.2 系统初始化  27-28
    3.3.3 系统主密钥的产生  28-29
    3.3.4 节点私钥的生成  29-30
    3.3.5 主密钥更新  30-31
  3.4 安全性分析  31-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章 一种多层Ad Hoc网络密钥管理方案  34-48
  4.1 方案概述  34-35
  4.2 方案的构成  35-41
    4.2.1 相关定义与符号  35-36
    4.2.2 密钥管理  36-38
    4.2.3 群密钥的维护  38-41
  4.3 安全性与复杂度分析  41-43
    4.3.1 安全分析  41-42
    4.3.2 复杂度分析  42-43
  4.4 性能分析  43-46
  4.5 本章小结  46-48
第五章 总结与展望  48-50
  5.1 工作总结  48-49
  5.2 工作展望  49-50
参考文献  50-55
致谢  55-56
攻读学位期间主要的研究成果  56
  一、发表论文情况  56
  二、科研情况  56

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 保密通信:按传输线路分 > 无线保密通信
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