移动自组网组密钥协商与管理机制研究

论文摘要

移动自组网是一种不依赖于任何固定基础设施、没有中心控制节点、计算资源受限的新型无线移动网络。移动自组网安全机制的核心问题,是要建立一个安全、高效、可行的密钥管理系统。本文研究分析了国内外现有的移动自组网组密钥协商与管理机制,并归纳总结了移动自组网组密钥协商管理的一般思想和方法。在此基础上,基于不同的网络拓扑结构,提出了基于Feldman方案的全分布式组密钥协商与管理协议、基于完全二叉树的分布式组密钥协商与管理协议、基于改进的WCA算法的分簇式组密钥协商与管理协议等三种新的移动自组网组密钥协商与管理协议,以适应不同的网络环境,解决网络节点移动给密钥更新所带来的安全和性能方面的挑战。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 移动自组网安全研究现状
• 1.2.1 移动自组网特点
• 1.2.2 移动自组网结构
• 1.2.3 移动自组网安全问题
• 1.3 主要研究工作
• 第二章 现有移动自组网组密钥协商与管理机制研究
• 2.1 概述
• 2.1.1 组密钥管理概念及流程
• 2.1.2 组密钥管理存在问题与挑战
• 2.1.3 现有移动自组网组密钥协商与管理协议主要思想
• 2.2 现有移动自组网组密钥协商与管理协议分析
• 2.2.1 基于环协议
• 2.2.2 基于树协议
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于FELDMAN方案的全分布式组密钥协商与管理协议
• 3.1 分布式方案的提出
• 3.2 方案设计
• 3.2.1 系统初始化
• 3.2.2 新节点的加入
• 3.2.3 节点证书的更新和取消
• 3.2.4 端到端保密通信
• 3.3 安全性分析
• 3.4 性能分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于完全二叉树的分布式组密钥协商与管理协议
• 4.1 基于树方案的提出
• 4.2 方案设计
• 4.2.1 系统初始化阶段
• 4.2.2 组密钥协商阶段
• 4.2.3 成员变化阶段
• 4.3 安全性分析
• 4.4 性能分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于改进的WCA算法的分簇式组密钥协商与管理协议
• 5.1 分簇式方案的提出
• 5.2 方案设计
• 5.2.1 设计思想
• 5.2.2 协商结构
• 5.2.2.1 分簇算法
• 5.2.2.2 分簇的协商结构
• 5.2.2.3 协商结构维护
• 5.2.3 协商算法
• 5.2.3.1 符号说明
• 5.2.3.2 簇内秘密协商算法
• 5.2.4 高层秘密协商算法
• 5.2.5 IKA
• 5.2.6 AKA1
• 5.2.7 AKA2
• 5.3 协议安全性分析
• 5.4 协议性能分析
• 5.4.1 时延
• 5.4.2 计算复杂度
• 5.4.3 与其他协议比较
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果