安全網(wǎng)絡(luò)加密協(xié)議SNEP
發(fā)布時(shí)間:2012/4/1 19:49:25 訪問次數(shù):3816
SNEP是一個(gè)低通信開銷的簡(jiǎn)單高效的74AC241SCX安全通信協(xié)議,其本身只是描述協(xié)議過程,并沒有規(guī)定具體加密認(rèn)證等算法,因此SNEP具有較好的通用性。
SNEP的機(jī)密性不僅僅體現(xiàn)在加密環(huán)節(jié),還有一個(gè)重要的安全屬性是語(yǔ)義安全,這使得明文在不同的時(shí)刻,對(duì)于不同的上下文,經(jīng)過相同的密鑰和加密算法后,產(chǎn)生的密文也不相同。如果竊聽者己知一對(duì)明文和密文,也不能從加密的信息中推晰出明文。為達(dá)到此要求,可采用隨機(jī)數(shù):在數(shù)據(jù)加密前,先用一個(gè)隨機(jī)的位串處理信息。加密的格式如下:
(1)節(jié)點(diǎn)A發(fā)送信息給節(jié)點(diǎn)B
節(jié)點(diǎn)A通過在發(fā)往節(jié)點(diǎn)B的消息中加入新鮮數(shù)ⅣA的方式,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)新鮮性的保護(hù)(ⅣA是隨機(jī)選取而且足夠長(zhǎng)的數(shù)字,從而保證它是不能被預(yù)測(cè)出的)。節(jié)點(diǎn)A隨機(jī)產(chǎn)生新鮮數(shù)ⅣA,然后把它一起隨請(qǐng)求信息RA發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B。
(2)節(jié)點(diǎn)B接收和認(rèn)證
在節(jié)點(diǎn)B完成了認(rèn)證以后,如果不成功,則節(jié)點(diǎn)B會(huì)把節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的這個(gè)消息丟棄;如果認(rèn)證成功,則節(jié)點(diǎn)B將準(zhǔn)備反饋信息。節(jié)點(diǎn)B周認(rèn)證的協(xié)議在返回給節(jié)點(diǎn)A的信息RB中加入節(jié)點(diǎn)A發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B的新鮮數(shù)。為了避免在節(jié)點(diǎn)B反饋給節(jié)點(diǎn)A的信息中直接把鮮數(shù)放入,SNEP把新鮮數(shù)放入MAC編碼中用MAC算法進(jìn)行加密。SNEP提供的強(qiáng)新鮮性消息格式如下:
(3)節(jié)點(diǎn)A在接收到節(jié)點(diǎn)B的反饋信息后,如果MAC值驗(yàn)證正確,節(jié)點(diǎn)A就知道節(jié)點(diǎn)B在收到了請(qǐng)求信息后發(fā)送了這個(gè)反饋信息。
通過以上的過程,可以看到傳感器網(wǎng)絡(luò)加密協(xié)議SNEP具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①通信負(fù)載較低,計(jì)算器的狀態(tài)存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)本身,不必在每條消息中發(fā)送,符合傳感器網(wǎng)絡(luò)的低能耗要求。
②語(yǔ)義安全,計(jì)數(shù)值足夠長(zhǎng),能夠防止竊聽者從加密的信息中推斷出信息原文,而且計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),從而保證在節(jié)點(diǎn)的生命周期內(nèi)不會(huì)重復(fù)。
③數(shù)據(jù)認(rèn)證:如果MAC驗(yàn)證通過,接收者能夠確認(rèn)消息來自所聲稱的發(fā)送者。
④重放保護(hù):在MAC中的計(jì)數(shù)值能夠保護(hù)重放攻擊。如果計(jì)數(shù)值不在MAC中,則敵方能夠很容易地重放消息。
⑤弱實(shí)時(shí)性:如果消息正確驗(yàn)證,接收者知道這個(gè)消息是接著前一個(gè)消息發(fā)送過來的,這增強(qiáng)了消息混淆程度,達(dá)到了弱實(shí)時(shí)性。
SNEP是一個(gè)低通信開銷的簡(jiǎn)單高效的74AC241SCX安全通信協(xié)議,其本身只是描述協(xié)議過程,并沒有規(guī)定具體加密認(rèn)證等算法,因此SNEP具有較好的通用性。
SNEP的機(jī)密性不僅僅體現(xiàn)在加密環(huán)節(jié),還有一個(gè)重要的安全屬性是語(yǔ)義安全,這使得明文在不同的時(shí)刻,對(duì)于不同的上下文,經(jīng)過相同的密鑰和加密算法后,產(chǎn)生的密文也不相同。如果竊聽者己知一對(duì)明文和密文,也不能從加密的信息中推晰出明文。為達(dá)到此要求,可采用隨機(jī)數(shù):在數(shù)據(jù)加密前,先用一個(gè)隨機(jī)的位串處理信息。加密的格式如下:
(1)節(jié)點(diǎn)A發(fā)送信息給節(jié)點(diǎn)B
節(jié)點(diǎn)A通過在發(fā)往節(jié)點(diǎn)B的消息中加入新鮮數(shù)ⅣA的方式,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)新鮮性的保護(hù)(ⅣA是隨機(jī)選取而且足夠長(zhǎng)的數(shù)字,從而保證它是不能被預(yù)測(cè)出的)。節(jié)點(diǎn)A隨機(jī)產(chǎn)生新鮮數(shù)ⅣA,然后把它一起隨請(qǐng)求信息RA發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B。
(2)節(jié)點(diǎn)B接收和認(rèn)證
在節(jié)點(diǎn)B完成了認(rèn)證以后,如果不成功,則節(jié)點(diǎn)B會(huì)把節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的這個(gè)消息丟棄;如果認(rèn)證成功,則節(jié)點(diǎn)B將準(zhǔn)備反饋信息。節(jié)點(diǎn)B周認(rèn)證的協(xié)議在返回給節(jié)點(diǎn)A的信息RB中加入節(jié)點(diǎn)A發(fā)送給節(jié)點(diǎn)B的新鮮數(shù)。為了避免在節(jié)點(diǎn)B反饋給節(jié)點(diǎn)A的信息中直接把鮮數(shù)放入,SNEP把新鮮數(shù)放入MAC編碼中用MAC算法進(jìn)行加密。SNEP提供的強(qiáng)新鮮性消息格式如下:
(3)節(jié)點(diǎn)A在接收到節(jié)點(diǎn)B的反饋信息后,如果MAC值驗(yàn)證正確,節(jié)點(diǎn)A就知道節(jié)點(diǎn)B在收到了請(qǐng)求信息后發(fā)送了這個(gè)反饋信息。
通過以上的過程,可以看到傳感器網(wǎng)絡(luò)加密協(xié)議SNEP具有以下優(yōu)點(diǎn)。
①通信負(fù)載較低,計(jì)算器的狀態(tài)存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)本身,不必在每條消息中發(fā)送,符合傳感器網(wǎng)絡(luò)的低能耗要求。
②語(yǔ)義安全,計(jì)數(shù)值足夠長(zhǎng),能夠防止竊聽者從加密的信息中推斷出信息原文,而且計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),從而保證在節(jié)點(diǎn)的生命周期內(nèi)不會(huì)重復(fù)。
③數(shù)據(jù)認(rèn)證:如果MAC驗(yàn)證通過,接收者能夠確認(rèn)消息來自所聲稱的發(fā)送者。
④重放保護(hù):在MAC中的計(jì)數(shù)值能夠保護(hù)重放攻擊。如果計(jì)數(shù)值不在MAC中,則敵方能夠很容易地重放消息。
⑤弱實(shí)時(shí)性:如果消息正確驗(yàn)證,接收者知道這個(gè)消息是接著前一個(gè)消息發(fā)送過來的,這增強(qiáng)了消息混淆程度,達(dá)到了弱實(shí)時(shí)性。
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