CN104378195A - 一种可用于wsn的混沌分组密码加密的方法 - Google Patents
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Abstract
一种可用于WSN的混沌分组密码加密的方法，它涉及分组密码加密技术领域，总结混沌***的相关性，分析其应用于分组密码的可行性；混沌信号分析后可以发现，混沌信号表面上具有随机性，总结分组密码的分析方法；根据设计原则讨论CS算法的不足之处加以改进并分析改进，先去除组合运算，再增加混沌***的迭代轮数。提高了无线传感网络在各方面操作的安全性，一个号的密钥管理机制的建立会很好的增强WSN***的安全性，节点性能的改善，增强了WSN的安全性。
Description
技术领域：
本发明涉及分组密码加密技术领域，具体涉及一种可用于WSN的混沌分组密码加密的方法。
背景技术：
微机电***(Micro-Electro-Mechanism System，MEMS)、片上***(System on Chip，SoC)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
在日益发达的信息时代，信息的采集与处理成为衡量信息技术发展的重要指标。在某些特殊环境下无线传感网络(WSN)的利用是的信息采集变得十分便利，正是WSN的强大的信息采集功能使得其在军事、工业、医疗、科研等各个领域的应用越来越广泛，世界各国也对其越来越重视，对其投入大量的资源进行相关研究，为此，在该领域从物理层到应用层的研究一度成为热点。
在WSN广泛应用的背景下，WSN的安全性变得尤为重要，为此，WSN的网络协议、信息加解密技术等方面研究也收到广泛关注。
现有的WSN的工作环境、运算能力、存储能力、能源供应等问题的限制使得应用与WSN的加密算法比较短缺，适用于WSN的新算法的设计迫在眉睫。
发明内容：
本发明的目的是提供一种可用于WSN的混沌分组密码加密的方法，它发现混沌***具有天然的密码特性，可以很自然的引入到密码体系中，混沌***和密码***结合相互借鉴对方的伦理和方法，两者相互促进，混沌理论用于分组密码中是完全可以的，提高了无线传感网络在各方面操作的安全性，一个号的密钥管理机制的建立会很好的增强WSN***的安全性，节点性能的改善，增强了WSN的安全性。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它主要包含以下方法：1、总结混沌***的相关性，分析其应用于分组密码的可行性；混沌信号分析后可以发现，混沌信号表面上具有随机性，但这些信号均由某个方程产生，而该方程具有确定性，所以说混沌信号在本质上是具有确定性的，混沌信号的频谱是连续的。
2、总结分组密码的分析方法，着重介绍了差分分析法，为后文提供理论支持；先强力攻击，再差分攻击、线性密码分析、插值攻击、秘钥相关攻击。
3、介绍一种应用于WSN的混沌分组密码CS算法，分析了利用差分分析法对其进行分析的理论依据，接着利用差分分析法对该算法进行数轮分析，成功地获得加密的密钥；
4、对CS算法分析时发现了该算法的设计违背了分组密码的设计原则，讨论分析了分组密码设计的相关原则，根据设计原则讨论CS算法的不足之处加以改进并分析改进，先去除组合运算，再增加混沌***的迭代轮数。
分组和密钥的长度仅从安全性的角度来看的话，长度越大安全性越高，但是在实际的应用中，长度越大算法的复杂度也会加大，从而 不容易实现，扩散性是提出后，在分组密码的设计中，它是两条基本的指导准则中其中一条，扩散性的主要目的是将文明的某些统计特性有效的隐藏起来，第二条的混乱性尽可能将明密文之间的依赖关系复杂化，使得密码分析者在攻击时无法利用，非线性度用来衡量密码算法抵抗线性密码分析的强度；密码算法在实现时会受到诸多因素的限制，所以在设计密码算法时，要全面考虑，以上的几条原则是设计算法时的一个指向灯，有的原则甚至是不容违背的，所以在设计算法时必须严格的遵守原则。
本发明具有以下有益效果：发现混沌***具有天然的密码特性，可以很自然的引入到密码体系中，混沌***和密码***结合相互借鉴对方的伦理和方法，两者相互促进，混沌理论用于分组密码中是完全可以的，提高了无线传感网络在各方面操作的安全性，一个号的密钥管理机制的建立会很好的增强WSN***的安全性，节点性能的改善，增强了WSN的安全性。
具体实施方式：
本具体实施方式采用以下技术方案：它主要包含以下方法：1、总结混沌***的相关性，分析其应用于分组密码的可行性；混沌信号分析后可以发现，混沌信号表面上具有随机性，但这些信号均由某个方程产生，而该方程具有确定性，所以说混沌信号在本质上是具有确定性的，混沌信号的频谱是连续的。
2、总结分组密码的分析方法，着重介绍了差分分析法，为后文提供理论支持；先强力攻击，再差分攻击、线性密码分析、插值攻击、秘钥相关攻击。
3、介绍一种应用于WSN的混沌分组密码CS算法，分析了利用 差分分析法对其进行分析的理论依据，接着利用差分分析法对该算法进行数轮分析，成功地获得加密的密钥；
4、对CS算法分析时发现了该算法的设计违背了分组密码的设计原则，讨论分析了分组密码设计的相关原则，根据设计原则讨论CS算法的不足之处加以改进并分析改进，先去除组合运算，再增加混沌***的迭代轮数。
本具体实施方式中分组和密钥的长度仅从安全性的角度来看的话，长度越大安全性越高，但是在实际的应用中，长度越大算法的复杂度也会加大，从而不容易实现，扩散性是提出后，在分组密码的设计中，它是两条基本的指导准则中其中一条，扩散性的主要目的是将文明的某些统计特性有效的隐藏起来，第二条的混乱性尽可能将明密文之间的依赖关系复杂化，使得密码分析者在攻击时无法利用，非线性度用来衡量密码算法抵抗线性密码分析的强度；密码算法在实现时会受到诸多因素的限制，所以在设计密码算法时，要全面考虑，以上的几条原则是设计算法时的一个指向灯，有的原则甚至是不容违背的，所以在设计算法时必须严格的遵守原则。
本具体实施方式发现混沌***具有天然的密码特性，可以很自然的引入到密码体系中，混沌***和密码***结合相互借鉴对方的伦理和方法，两者相互促进，混沌理论用于分组密码中是完全可以的，提高了无线传感网络在各方面操作的安全性，一个号的密钥管理机制的建立会很好的增强WSN***的安全性，节点性能的改善，增强了WSN的安全性。
Claims (2)
1.一种可用于WSN的混沌分组密码加密的方法，其特征在于它主要包含以下方法：(1)、总结混沌***的相关性，分析其应用于分组密码的可行性；混沌信号分析后可以发现，混沌信号表面上具有随机性，但这些信号均由某个方程产生，而该方程具有确定性，所以说混沌信号在本质上是具有确定性的，混沌信号的频谱是连续的；
(2)、总结分组密码的分析方法，着重介绍了差分分析法，为后文提供理论支持；先强力攻击，再差分攻击、线性密码分析、插值攻击、秘钥相关攻击；
(3)、介绍一种应用于WSN的混沌分组密码CS算法，分析了利用差分分析法对其进行分析的理论依据，接着利用差分分析法对该算法进行数轮分析，成功地获得加密的密钥；
(4)、对CS算法分析时发现了该算法的设计违背了分组密码的设计原则，讨论分析了分组密码设计的相关原则，根据设计原则讨论CS算法的不足之处加以改进并分析改进，先去除组合运算，再增加混沌***的迭代轮数。
2.一种可用于WSN的混沌分组密码加密的方法，其特征在于分组和密钥的长度仅从安全性的角度来看的话，长度越大安全性越高，但是在实际的应用中，长度越大算法的复杂度也会加大，从而不容易实现，扩散性是提出后，在分组密码的设计中，它是两条基本的指导准则中其中一条，扩散性的主要目的是将文明的某些统计特性有效的隐藏起来，第二条的混乱性尽可能将明密文之间的依赖关系复杂化，使得密码分析者在攻击时无法利用，非线性度用来衡量密码算法抵抗线性密码分析的强度；密码算法在实现时会受到诸多因素的限制，所以在设计密码算法时，要全面考虑，以上的几条原则是设计算法时的一个指向灯，有的原则甚至是不容违背的，所以在设计算法时必须严格的遵守原则。
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| CN201410550068.7A CN104378195A (zh) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | 一种可用于wsn的混沌分组密码加密的方法 |
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Publications (1)
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| CN104378195A true CN104378195A (zh) | 2015-02-25 |
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| CN201410550068.7A Pending CN104378195A (zh) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | 一种可用于wsn的混沌分组密码加密的方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102790966A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 北京思龙腾越信息科技有限公司 | 无线传感器网络节点与网关的多线程通信方法 |
| CN103117772A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-05-22 | 思创网联（北京）科技发展有限公司 | 无线传感器网络中的同步跳频方法及*** |
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2014
- 2014-10-16 CN CN201410550068.7A patent/CN104378195A/zh active Pending
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谭益军: "一种可用于WSN的混沌分组密码研究", 《电子科技大学硕士毕业论文》 * |
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Legal Events
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