对称密码和非对称密码算法在无线传感器网络中应用研究.pdf

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1、第24卷第6期传感技术学报V01．24No．62011年6月CHINESEJOURNAl。OFSENSORSANDACI'UATORSJune2011AStudyontheApplicationofSymmetricCiphersandAsymmetricCiphersinWirelessSensorNetworksJlNNing，ZHANGDaoyuan，GAOJianqiao，WANGZhaofengtCollege0『J7mationEngineering，ChinaJiliangUniversity，H~,ngzho．310018，China)Abstract：Sec

2、urityissuesarebadlyneededinthedataacquiringandtransmissioninwirelesssensornetworkswhich(!aFlbewidelyusedinmanyareas．Thetraditionalcomplexencryptionalgorithmscouldnotbedirectlyusedinthefieldsofwirelesssei'lsornetworks．ThisisduetotheconstraintsoflimitedcapabilityofCPUcomputing，storagespaee，na

3、rrowbandwidthandbatterysupportenergy．Afteranalyzingatypicalsymmetriccipher(e．g．DataEncryp—lionStandard，DES)andanasymmetriccipher(e．g．ellipticcurvecryptography)，theCPUexecutingtime，RAM／ROMspaceandenel’gYconsumptionofthesetwocipheralgorithmsarecomparedandstudiedontheplatformofMI—CAz．Experimen

4、tresultshowsthattheDEShasadvantagesofitsalgorithmeficiency，RAM／ROMspaceandenergyconsumption，butitishardtodokeymanagement，andislesssecuritycomparedwithellipticcurvecryptography．EitherDESorelliptic：curvecryptographyisapplication—specific．Keywords：wirelesssensornetworks；security；DES；ellipticcu

5、rvecryptographyEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．iSSl1．1004—1699．2011．06．019对称密码和非对称密码算法在无线传感器网络中应用研究术金宁，张道远，高建桥，王赵峰(中国计量学院信息r_[程学院，杭州310018)摘要：无线传感器网络许多应朋领域需要保证数据获取和传输过程中的安全性。传感器网络节点的计算、存储、通信以及能量等资源十分有限，传统加密算法因计算复杂并占用大量资源而无法直接应用于无线传感器网络。在阐述和分析典型对称加密体制的DES和非对称加密体制中的椭圆曲线密码ECC基础，基于MICAz无线传感器网络节点平台，对上述

6、两种密码体制在算法时间、空、能耗和安全性等方面进行丫分析和比较。实验结果表明，存算法用时、RAM／ROM占用以及能耗上DES算法^优，而在密钥数量及密钥管理复杂性上ECC占优，两种加密算法适合不同需求的WSNs应用场景。关键词：无线传感器网络；安全；DES；椭圆曲线密码体制中图分类号：TP393．08文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)06—0874—05无线传感网络(WirelessSensorNetworks，些应用于传统网络中的复杂数据加密解密算法移植WSNs)通常部署在无人值守的区域，传感器节点之间到WSNs中会产生一些新的矛盾。因此，WSNs中应使

7、用无线通信链路进行数据传输，节点的计算、存储、用安全机制要考虑轻量化问题，同时也带来了挑战。通信以及能量等资源都十分有限。同时，WSNs节点具作为比较，本文采用了典型对称密码体制中的有分布性、移动性和独立性等特点，使得无线传感器网数据加密标准(DataEneryptionStandard，DES)和非络很容易受到各种入侵和恶意攻击的威胁。在军事、对称密码体制的椭圆曲线密码(EllipticCurveCryp—智能安全防盗、医疗卫生健康远程监护等领域，无线传tography，ECC)算法l】引，对二种加密