面向RFID传感器网络安全数据传输的轻量级算法与协议研究

在节点计算能力、存储空间和能量资源都十分受限的条件下保障数据传输的安全性，是RFID传感器网络这一新兴的物联网前端系统亟需解决的核心技术问题。本项目以轻量级实现和安全与性能、开销的权衡控制为方针，针对密钥建立、数据机密性、传输可靠性、身份认证、数据完整性和隐私防护等RFID传感器网络数据传输中的关键安全问题，研究轻量级算法与协议，包括：基于区组设计的密钥预分发算法和基于排列组合的密钥协商算法与协议；基于异或等简单运算的非完善秘密共享算法；基于异或等简单运算的概率高容错纠错编码算法；基于共享密钥的挑战-响应身份认证协议和基于多方消息认证码的数据认证算法；基于匿名通信的数据源隐私防护和基于ECC盲签名的内容隐私防护算法与协议等。本项目的创新研究成果将为RFID传感器网络的安全数据传输问题提供有效的解决方案，并为轻量级安全算法与协议问题领域的研究提供新的理论依据和技术方法。

在节点计算能力、存储空间和能量资源都十分受限的条件下保障数据传输的安全性，是RFID 传感器网络这一物联网前端系统亟需解决的核心技术问题。本项目以轻量级实现和安全与性能、开销的权衡控制为方针，面向RFID传感器网络安全数据传输实际需求，开展了系列基础性算法与协议研究。..项目主要研究内容和研究成果包括：在轻量级安全机制算法与协议研究方面，开展了隐私防护相关关键算法与协议，数据认证机制相关算法与协议，数据机密性防护机制相关算法与协议，密钥管理方案与身份认证机制相关算法与协议等多项研究工作，得出了基于激励机制的低延迟匿名通信机制、轻量级RFID标签双向通信认证协议，数据传输路径上的节点交叉认证协议机制，通信总量优化的多路径非完善秘密共享数据传输算法、结合加密和秘密共享的密文更新算法，基于组合设计和随机分配模型相结合的密钥分配方案等研究成果。在轻量级数据传输机制算法与协议研究方面，开展了路由机制与传输控制相关算法与协议，基于纠错编码机制的传输可靠性算法与协议，基于局部存储的传输控制机制相关算法与协议等多项研究工作，得出了弱贪婪路由协议、轻量级能耗开销的传感器网络数据广播算法、基于链路感知的路由协议、多跳传输的获益概率模型，基于奇偶校验的纠错编码算法及基于多路径视图上广义折对角线的数据布局算法、轻量开销的无比率编码，无线传感器网络存储节点均衡分配、基于生存时间的信息局部存储数学模型、分布式的长久局部信息存储协议等研究成果。..项目创新提出的系列轻量级安全算法与协议，为RFID传感器网络数据传输中密钥建立、数据机密性、传输可靠性、身份认证、数据完整性和隐私防护等关键安全问题的解决，取得了有效的理论突破并得出了若干核心技术方法，有望在物联网相关领域得到应用，为有关的关键技术研究突破，提供有效的理论支持。