基于混沌密码学的无线局域网加密协议改进

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1、万方数据公卷昙／J，℃々UDC密级学位论文基于混沌密码学的无线局域网加密协议改进作者姓名：高长胜指导教师：温涛教授东北大学研究院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名象：计算机系统结构论文提交日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月评阅人：京凌孩．掣磊瑶泛狮易锩一东北大学2014年6月万方数据AThesisintheComputerArchitectureImprovementonWirelessLANEncryptionBasedonChaoticCryptographyProtocolByGaoCh

2、angshengSupervisor：ProfessorWenTaoNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：i讯触日期：矽c圩纵学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位

3、论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：高幻畦签字日期：测尹。二∥瞬犁叫导师签名：／、弓星形签字日期：1力厂∽。反∥莎、p万方数据基于混沌密码学的无线局域网加密协议改进摘要无线局域网随处可见，已经成为我们生活的一部分，但无线网络安全空间仍然乌云密布。2013年的“棱镜门”事件已经持续发酵了一年多，这让人民

4、震惊，开始重视个人网络的安全问题。无线局域网的第二代数据保密协议采用的是WiFi保护性接入(WPA)，采用AES算法作为无线局域网的高标准数据加密协议。目前，人们已经发现了WPA的一些漏洞。混沌密码学以其对初始条件的敏感性、长期不可预测性和良好的伪随机性等特性，在网络安全应用领域迅速发展。混沌系统所具有的这些良好特性却恰好与保密通信及密码学的基本要求高度吻合，混沌模型所独有对初始条件的敏感性以及长期不可预测性正好满足密码系统设计的扩散和混淆原则。所以本论文将采用混沌理论中的相关知识来继续改进完善WPA／WPA2协议

5、，以便将这些安全隐患消灭在萌芽阶段。由于无线局域网使用的是无线传输，容易受到窃听，而对无线局域网的攻击主要是集中在WPA协议中采用的AES算法。故在本论文中使用混沌理论中的Logistic模型对AES加密算法进行了改进，借此来加强WPA协议的安全性。本论文的主要工作包括：(1)针对AES算法中密钥扩展模块的两处不足，本论文采用改变混沌系统中初始值的方法，把每次迭代值作为每一轮的子密钥，以此降低各轮子密钥之问的线性相关性，也就消除了从某个密钥推测全部密钥空间的威胁。(2)针对AES算法中的初始密钥是事先固定的，可以从

6、此推理出后续的密钥部分，本论文利用混沌系统具有好的伪随机特性和对初始值具有高度敏感性，把混沌系统产生的数据流转化为AES算法的初始密钥，这样对初始密钥的安全和随机性有较大的保障，同时也加强了加解密算法的复杂性。(3)对采用混沌理论改进后的AES算法在无线局域网中进行了相关测试实验，在密钥空间、随机性、效率和敏感性等方面与原AES算法进行了分析对比，以此为未来无线网络的安全做尝试。随着大数据、云计算和物联网的到来，无线网络的应用会加速发展，高标准的无线网络安全问题已是迫在眉睫，基于混沌密码良好特性的无线网络必将会开花

7、结果，为我们的网上冲浪保驾护航，为物联网的实施奠定基础。关键字：无线局域网；WMPA2；混沌密码学；AES；Logistic模型．II．万方数据ImprovementonWtrelessLANEncryptionBasedonChaoticCryptographyProtocolAbstractLANcanbeseeneverywhere，hasbecomeapartofourlives，butthewirelessnetworksecurityspaceisstillclouded．2013’S”Prism”in

8、cidenthaslastedmorethanayearoffermentation，whichshockedthepeoplebegantoattachimportancetothesafetyoftheindividualnetworks．ThesecondgenerationofwirelessLANdataconfidentialityagreeme