物联网信息安全（李永忠）第4章 物联网感知层安全.pptxVIP

第四章 物联网感知层安全;主要内容;4.1.1感知层安全概述;感知层的安全地位;感知层安全概述;4.1.2感知层的安全威胁;感知层的安全威胁;主要内容;4.2RFID安全; ;4.2.1RFID安全威胁;RFID安全威胁; 4.2.2RFID安全技术;?RFID协议层安全 1）Hash-Lock协议 2）随机化Hash-Lock协议 3）Hash链协议 4）基于杂凑的ID变化协议 5）数字图书馆RFID协议 6）分布式职ID询问一应答认证协议 7）LCAP协议 8）再次加密机制(Re-encryption);RFID安全密码协议;WSN原理及应用; 轻量级密码的设计 轻量级密码的设计目的不是要代替传统密码，而是要适应于资源受限的设备，且提供足够的安全性，并具有良好的实现效率。每个轻量级密码设计者都要在安全、成本和实现效率之间权衡。对于分组密码，密钥长度提供一个安全和成本平衡，二总的轮数提供一个安全和实现效率的平衡，硬件结构则提供成本和效率的平衡。 ;典型的轻量级密码 1）椭圆曲线加密算法 2）RC4算法 3）PRESENT算法 4）轻量级分组加密算法LBlock 5）密码Hash算法SM3 ;给定一条椭圆曲线E以及一个域GF(q)，我们考虑具有(x,y)形式有理数点E(q)的阿贝尔群，其中x和y都在GF(q)中并且定义在这条曲线上的群运算+在文章椭圆曲线中描述。我们然後定义第二个运算* | Z×E(q)-E(q)：如果P是E(q)上的某个点，那么我们定义2*P=P+P,3*P=2*P+P=P+P+P等等。注意给定整数 j和k，j*(k*P)=(j*k)*P=k*(j*P)。椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）就是给定点P和Q，确定整数k使k*P=Q;C4算法的原理很简单，包括初始化算法和伪随机子密码生成算法两大部分。假设S-box长度和密钥长度均为n。先来看看算法的初始化部分（用类C伪代码表示）： for (i=0; in; i++)　{ s[i]=i; } j=0; for (i=0; in; i++) { j=(j+s[i]+k[i])%n; swap(s[i], s[j]); } ;在初始化的过程中，密钥的主要功能是将S-box搅乱，i确保S-box的每个元素都得到处理，j保证S-box的搅乱是随机的。而不同的S-box在经过伪随机子密码生成算法的处理后可以得到不同的子密钥序列，并且，该序列是随机的： i=j=0; while (明文未结束) { ++i%=n; j=(j+s)%n; swap(s, s[j]); sub_k=s((s+s[j])%n); } 得到的子密码sub_k用以和明文进行xor运算，得到密文，解密过程也完全相同。 ;;PRESENT分组密码算法采用SPN结构，分组长度为64位，支持80位、128位两种密钥长度。共迭代31轮，每轮轮函数F 由轮密钥加、S盒代换、P置换3部分组成。 加密过程如下： 1) 轮密钥加：64bit 轮输入同轮密钥进行异或。 2) S 盒代换层：将轮密钥加64bit 输出查找16 个4 进4 出的S 盒。 3) P 置换层：通过置换表P(i)对S 盒代换64bit 输出按比特进行重新排列。 为提高算法安全性，PRESENT 在第31 轮后使用64bit 密钥K32 进行后期白化操作 ;轻量级分组加密算法LBlock;轻量级分组加密算法LBlock;轻量级分组加密算法LBlock;轻量级分组加密算法LBlock;密码Hash算法SM3;密码Hash算法SM3;密码Hash算法SM3