混沌分組密碼在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本特點和對安全技術(shù)的特殊要求，并對現(xiàn)有的用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的加密算法進行了介紹和對比，分析了各算法的優(yōu)勢與不足。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊要求，設(shè)計了一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混沌分組密碼算法。該算法采用以整數(shù)化的帳篷映射為基礎(chǔ)構(gòu)建的混沌密鑰生成器生成密鑰序列，并采用Feistel對稱分組加密結(jié)構(gòu)。
　　 混沌帳篷映射能夠生成具有均勻分布特性的偽隨機序列，但是由于無線傳感器節(jié)點的計算能力受限，無法直接處理

2、浮點和除法等復(fù)雜運算，從而使定義在實數(shù)域的帳篷映射無法直接在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上實現(xiàn)。通過將帳篷映射整數(shù)化的方法，使混沌帳篷映射在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的實現(xiàn)成為可能。為了改善和優(yōu)化整數(shù)帳篷映射的安全性能，采用了擴展和并行迭代雙向耦合的辦法，增加了整數(shù)帳篷映射的復(fù)雜度，加強了混亂和擴散性能。設(shè)計實驗對擴展耦合整數(shù)帳篷映射的安全性能進行了分析和對比，證明擴展耦合整數(shù)帳篷映射模型具有優(yōu)秀的安全性能，是作為密鑰序列生成器的理想選擇。
　　

3、 加密算法采用Feistel對稱加密結(jié)構(gòu)，為了避免冗余字節(jié)的引入從而導(dǎo)致不必要的能源消耗，采用8bits長度的明文分組，F(xiàn)eistel加密輪數(shù)為4輪，并在加密首尾進行兩次單字節(jié)位置換變換。通過非線性擴散特性實驗對所設(shè)計的算法進行了分析，同時分析了已有的類似算法，證明了該算法符合非線性擴散要求，并且在安全性能以及運算速度上具有明顯的優(yōu)勢。
　　 為了驗證所設(shè)計的密碼算法的可實現(xiàn)性，設(shè)計了仿真實驗進行模擬。實驗采用TinyOS操作