移动自组网中一种基于信任评估的密钥管理和认证方案

论文摘要

移动自组网是由一些移动的节点构成的无线网络，网络中的节点不但具有普通移动终端的功能，而且具有路由的能力。由于无线链路的不可靠性和拓扑结构的多变性等原因，它面临着许多安全挑战。为了保证移动自组网的安全，并对其中节点的行为加以判别和控制，本文提出了移动自组网中一种基于信任评估的密钥管理和认证方案。本文选择了基于身份的密码方案来完成身份认证，使用部分分布式密钥管理方案来完成身份认证密钥的更新，同时还设计了一个基于身份的会话密钥协商协议。在信任评估方面，网络初始化时对节点进行信任度的初始化，在网络运行过程中，将节点的直接信任和间接信任进行动态组合，从而形成了较全面的信任评估，完成对节点行为的判别和控制。仿真和分析表明：该方案的安全性高，信任评估机制较为合理，对节点行为的控制较为灵活，并且可以调控信任评估给系统带来的时延等影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 移动自组网概述
• 1.1.1 移动自组网的结构
• 1.1.2 移动自组网的特点
• 1.2 移动自组网安全
• 1.2.1 移动自组网安全目标
• 1.2.2 移动自组网安全隐患
• 1.2.3 移动自组网安全研究热点
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 移动自组网中密钥管理及认证方案研究
• 2.1 集中式密钥管理和认证方案
• 2.1.1 单 CA 式结构
• 2.1.2 多级 CA 式结构
• 2.2 分布式密钥管理和认证方案
• 2.2.1 方案简述
• 2.2.2 部分分布式结构
• 2.2.3 完全分布式结构
• 2.3 自发布式密钥管理和认证方案
• 2.4 基于身份的密钥管理和认证方案
• 2.4.1 方案简述
• 2.4.2 与传统 CA 系统的区别
• 2.4.3 Boneh-Franklin 方案
• 2.5 几种密钥管理和认证方案的比较分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 移动自组网中的信任评估模型研究
• 3.1 信任评估模型概述
• 3.1.1 信任评估模型相关概念
• 3.1.2 信任评估模型管理结构
• 3.2 BETH信任评估模型
• 3.3 J（?）SANG信任评估模型
• 3.4 移动自组网对信任评估模型的要求
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于信任评估的密钥管理和认证方案
• 4.1 方案简述
• 4.1.1 网络模型
• 4.1.2 方案框架结构
• 4.2 基于身份的密钥初始化
• 4.2.1 身份初始化
• 4.2.2 系统私钥分量发放
• 4.3 信任度初始化
• 4.3.1 信任度格式
• 4.3.2 各节点信任初始化
• 4.4 信任评估
• 4.4.1 基于行为的信任评估——直接信任评估
• 4.4.2 基于声誉的信任评估——间接信任评估
• 4.4.3 直接信任度和间接信任度的组合
• 4.4.4 信任证书的查询和更新
• 4.5 基于信任评估的行为管理
• 4.5.1 信任阀值计算
• 4.5.2 基于信任阀值的行为决策
• 4.6 基于信任评估的身份密钥管理
• 4.6.1 节点私钥更新
• 4.6.2 节点身份虚拟吊销
• 4.7 基于身份的会话密钥协商
• 4.7.1 会话密钥协商过程的安全需求
• 4.7.2 会话密钥协商过程
• 4.8 本章小结
• 第五章 系统仿真及性能分析
• 5.1 系统仿真实现
• 5.1.1 仿真系统功能模块
• 5.1.2 仿真系统流程
• 5.2 与其它方案的比较分析
• 5.2.1 自组织性和灵活性
• 5.2.2 抗攻击能力
• 5.2.3 行为决策依据的全面性
• 5.2.4 身份认证和信任证书安全性
• 5.2.5 系统负荷比较
• 5.3 密钥管理方案性能分析
• 5.3.1 身份认证密钥性能分析
• 5.3.2 会话密钥协商安全性和正确性
• 5.4 信任评估机制可行性分析
• 5.4.1 传递组合合理性
• 5.4.2 一致组合合理性
• 5.4.3 恶意节点推荐对最终信任度判断的影响
• 5.4.4 不同条数信任证书链组合的时间开销比较
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结及展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果