物联网安全技术的研究与应用

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1、山东大学硕士学位论文物联网安全技术的研究与应用姓名：马文杰申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：石冰；洪之民20111020山东大学硕十学位论文摘要随着计算机和互联网的发展，物联网的概念应运而生，它给高速信息化生活带来了极大的机遇与挑战。物联网是以海量的微型设备为基础、以新一代互联网为主干、结合传统与新兴产业应用的全球性网络，它将是继计算机、互联网与移动通信网络之后，全球信息产业的又一次科技浪潮，给高速信息化生活带来了极大的机遇与挑战。相应地，其安全问题，尤其是安全认证问题是目前研究的关键问题之一，它是保障整个物联网能够正常运转的基础之一，研究这些问题具有非常重要的实际意义。在系统地研

2、究了物联网体系结构、身份认证技术的基础上，本文对物联网安全认证技术进行了研究。概括地说，我们研究了物联网服务器与结点、结点与终端、终端与终端之间的安全认证问题。本文的主要创新点表现在以下三个方面：(1)提出了一种基于公钥密码体制的认证与密钥协商协议，很好地解决了服务器与结点之间的安全通信问题。该工作可用于设计安全的物联网交换机、传感器网关、RFID感应器等中间设备，在这些设备使用过程中，除了传统的互联网功能外，还能够正确地与服务器执行认证与密钥协商协议、安全地进行数据传输。(2)鉴于物联网终端产品存储量低、运算能力弱等特点，设计了一种高效的双向口令认证协议。基于FPGA开发板实现了物联网门禁

3、系统，使该协议的安全功能得到了验证，同时，该工作也可设计应用于医疗、环境监测、智能家居等领域的物联网终端设备。(3)提出了一种点对点认证与安全传输协议，弥补了传统点对点认证的不足。经过仿真实现和多种工具的严格测试，达到了预期的安全效果，且整体方案效率很高。很好地解决同类产品面临的遥控器设计简单、易于复制、密钥无法修改、携带不便等问题。实际上，物联网安全问题是一类很宽泛的问题，有大量技术难题需要解决。本文只是对其中一部分关键的认证技术进行了研究。概括地说，我们研究了物联山东大学硕士学位论文网服务器与结点、结点与终端、终端与终端之间的安全认证问题。本文在深入分析物联网各种安全需求的基础上，针对各

4、种安全模型，提出了不同的认证协议。关键词：信息安全；密码学；物联网；安全认证；认证与密钥协商协议ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputersandIntemet，theconcept0ftheintemetofthingscameintobeing，whichbroughtgreatopportunitiesandchallengestoourinformationalizedlife．Internetofthingsisaworldwidenetworkwhichbasedonmassmicro—devices，usingthenewgenerationast

5、hebackbone，andwillbeusedintraditionalandemergingindustries．Itwillbeanotherwaveoftheglobalinformationtechnologyindustry,followingthecomputer,intemetandmobilecommunicationnetworks．whichwillbringgreatOpportunitiesandchallengestothehigh—speedinformationlife．AccordinglV。thesecurityproblem，especiallyauth

6、enticationproblem，thefoundationoftherunnlngOfthewholeIntemetofthings．isoneofthekeyissuesinthepresentstudywhichhasaveryimportantpracticalsignificance．AccOrdingtotheanalysisoftheIntemetofthings‘structureandauthenticationprotocols，weresearchtheauthenticationoftheIntemetOftnIngs·Insummary，wediscussthea

7、uthenticationproblembetweenserverandnode，nodeandterminal，andterminalandterminal．Theinnovationpointsofthispaperareasfollows：(1)Anauthenticatedkeyexchangeprotocolbasedonthepublickevcryptosystemisproposed，whic