基于椭圆曲线加密体制的ONS安全研究

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随着社会的发展和信息技术的高速提升,物联网逐渐占据了新的信息市场。通过RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)、GPS (Global Positioning System,全球定位系统)、激光扫描、红外、蓝牙等一系列信息传感设备与互联网相结合形成了物物相连的网络。目前物联网还没有形成一个统一的标准规范,所以有许多需要进行完善和发展。目前EPCglobal的EPC网络是最有突出影响力的代表,其中,作为其核心部件对象名解析服务ONS的各项研究更是不容忽视。ONS的系统架构和工作原理类似于互联网的DNS,主要作用就是将一个EPC映射到一个或多个URI,然后通过这些URI查找到对应的EPCIS。ONS是DNS的扩展和延伸,在DNS中遇到的安全问题,在ONS中同样不可避免。ONS系统由于其自身的系统结构问题,容易受到各种非法攻击,无法保证信息在传输中的机密性,完整性和真实性。因此,在本文中提出一种基于椭圆曲线体制的安全方案,用于加强ONS系统的安全性。主要工作有:(1)通过分析比较DNS系统中采用的DNSSEC和DNSCurve等DNS数据安全解决方案,选择了DNSCurve方案,将其应用到本地ONS服务器和根ONS服务器中。(2)使用椭圆曲线加密算法和基于椭圆曲线加密算法的数字签名技术,有效地进行客户端应用程序和本地ONS服务器之间的身份认证和消息的安全传输。在相同的安全强度下,椭圆曲线算法ECC比其他加密算法有着密钥短,计算量小、处理速度快的优势,加快了客户端应用程序和本地ONS服务器的工作效率。最后,本文通过TinyOS系统中的TOSSIM仿真平台测试在物联网环境中的ECC算法和Curve25519算法的效率和性能。通过TOSSIM中的用户图形化界面TinyViz观察截获两个通信节点传输中的数据包,分析DNSCurve方案的可行性以及空间消耗。通过实验测试结果分析本文安全加密方案可以安全高效的保证整个ONS系统的查询运行等工作。
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