摘要：随着无线互联网技术的迅速发展,无线传感器网络在社会的各个领域得到广泛的使用,但是无线传感器网络中存在...随着无线互联网技术的迅速发展,无线传感器网络在社会的各个领域得到广泛的使用,但是无线传感器网络中存在的安全问题已经成为阻碍其进一步应用和发展的关键因素,而无线传感器网络中数据保护问题是最基础的安全问题。属性基加密是一种新的非对称加密机制,通过在模糊身份基加密机制基础上演变而来,它不仅能保护数据的安全隐私,而且能有效地实现数据的细粒度访问控制。但是属性基加解密的计算费用较高,特别随着访问策略变复杂,加解密的计算费用也会随之增加。而传感器设备的存储空间、能量和计算能力都是很有限的,不能承受过高的计算费用和存储代价。因此,研究如何降低传感器的加解密费用,使属性基加密更适用于无线传感器网络环境具有重要的理论意义和研究价值。论文研究了如何利用属性基加密构造无线传感器网络环境下的数据外包加密机制,主要工作如下:分析了Zhou等人的方案,指出该方案在本地传感器加密阶段依然需要进行一个线性对计算和多个指数计算,并且没有实现用户撤销。针对指出的问题,提出一个支持用户撤销的外包加解密方案。提出的方案使传感器端的加密计算只需要简单的异或运算,而把属性基加解密的繁重计算外包给云服务器完成,从而降低了本地传感器的加解密费用,并实现了数据的安全传输和细粒度的访问控制,此外,提出的方案实现了非法用户的撤销,当有用户被撤销时,合法用户无需更新密钥。在一般的双线性群模型下,证明了提出方案的安全性。与Zhou等人的方案相比,提出的方案在加解密阶段的计算费用更低。分析了Hu等人的方案,指出该方案存在传感器加密计算消耗费用较大和数据聚合节点传输费用较高的问题。针对指出的问题,提出一个支持外包属性基加密和数据聚合的加密方案。提出的方案利用外包属性基加密来降低传感器的加密计算费用,并利用聚合技术实现数据聚合后传输,从而降低传输费用。实验结果表明,提出的方案在传感器端具有较低的加密费用和通信费用。基于支持外包属性基加密和数据聚合的加密方案,使用JAVA语言和Java Pairing Based Cryptography Library(JPBC)库,构建了一个仿真原型系统,验证了提出方案的正确性和可行性。更多还原显示全部
