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国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

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SET-IBS的可行性和SET-IBOOS协议在基于集群的无线传感器网络

R.Anbarasi1,S.Gunasekaran2
  1. 打开学生,计算机工程系,载量工程学院,Karur,泰米尔纳德邦,印度
  2. 计算机工程系副教授,载量工程学院,Karur,泰米尔纳德邦,印度
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国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

文摘

无线传感器网络是一种特殊的自组网,包括数以千计的小型设备称为传感器节点用于监控物理或环境条件在无线集群是一个至关重要的任务传感器网络能源效率和网络的稳定性。在现有的方法中,一个安全的数据传输,提出了基于集群的网络集群的动态和周期性的方式形成的。两个安全、高效的数据传输协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SETIBOOS,通过使用基于身份的数字签名(IBS)方案和基于身份的数字签名(IBOOS)在线/离线方案,分别。但现有方法的缺点是,可能会导致用户的公钥和密钥泄漏的情况下泄露用户SET-IBS协议和SET-IBOOS协议是唯一有效的设备计算能力高。因此,为了解决这个问题介绍了一种创新的技术叫做增强的安全数据传输协议用于改进SET-IBS SET-IBOOS协议。在改善SET-IBS协议,提高安全创建新的密钥通过使用主密钥对每一个身份。来迷惑攻击者,封装算法。在这个过程中,使用密码两个版本:一个是有效的密文,另一个是无效的密文。这些密码文本与相应的作者的封装关键封装。为了提高效率SET-IBOOS协议,改进SET-IBOOS协议提出了在线/离线的基于属性的加密方法。 An experimental result shows that proposed method achieves high efficiency and high security.

关键字
基于集群的基础上,基于ID的数字签名,ID-online /离线数字签名,增强的安全数据传输协议

介绍
无线传感器网络是一组专门的传感器的通信基础设施,使用无线电监测和记录物理或环境条件,也用于各种各样的应用程序,如军事遥感和跟踪、环境监测、灾害管理等各个节点能够感觉到他们的环境,在本地处理的信息数据,并将数据发送到一个或多个传感器网络收集点。安全的数据传输网络是最重要的问题之一。与此同时,许多网络部署在粗糙,忽视,并且经常对抗物理环境对于某些应用程序,如军事领域和遥感任务不可靠的环境。安全数据传输尤为必要和网络在许多这样的实用要求。自己的动态属性士兵部署地区或阶层,可以经常改变。指这种DTN架构在多个部门问题和管理自己的属性键作为分散DTN独立。

现有的工作
聚合同一对象或传感器的上下文被称为聚类。在基于集群的基础上,所有的传感器节点是集群和集群头选出来管理自己的集群的操作。集群头应该从所有传感器节点感知聚合数据从一个指定的目标。因此,CWSN有效地减少信息在整个网络中基于集群的数据传输网络已经被研究人员分析达到网络可伸缩性和管理,通过使用这种我们可以最大化节点时间和减少带宽消耗使用本地传感器节点之间的协作。
在现有的系统中,一个安全的数据通信为CWSNs。这项工作的贡献如下:
基于集群的无线传感器网络中存在两种安全、高效的数据传输协议称为SET-IBS SET-IBOOS,通过使用IBS方案和IBOOS方案,分别。SET-IBS背后的想法和SET-IBOOS协议的关键是进行身份验证加密的感知数据,通过应用数字签名在前面的现有协议、密钥和配对参数分布和预加载的所有传感器节点的BS最初,它克服了公钥密码体制的密钥托管问题描述。
安全通信在SET-IBS依赖基于ID的密码,,用户公钥是他们的ID信息。因此,用户可以获得相应的私钥没有辅助数据传输,在通信和能源高效能得救。
SET-IBOOS进一步减少计算开销用于安全使用IBOOS计划,安全取决于硬度的离散对数问题。SET-IBS和SET-IBOOS解决孤儿节点问题的对称密钥管理安全的数据传输。

缺点:
导致泄漏用户的公钥和密钥的泄露用户SET-IBS协议
SET-IBOOS协议是唯一有效的设备计算能力高
低效率的
RREP。优化函数使用单个节点的电池能量;如果节点在低能量水平然后优化函数不会使用该节点。

提出了系统
在拟议的系统中,一个创新的技术引入叫做增强的安全数据传输协议(ESDT)用于改进SET-IBS SET-IBOOS协议。
在改善SET-IBS协议,提高安全创建新的密钥通过使用主密钥对每一个身份。来迷惑攻击者,封装算法。的方法,通过使用相应的发送者的ID,消息将被加密,生成正确的密文和错误的密文。之后,正确的密文和错误的密码文本将封装与通讯作者的封装关键和发送给接收者。在腐蚀过程中,接收器将会检查是否一个封装的关键是与原封装关键和检索有效的消息。
为了提高效率SET-IBOOS协议,改进SET-IBOOS协议提出的在线/离线使用基于属性的加密方法。
在初始化阶段,安全参数将被创建的随机生成公钥和机密密钥的使用。后的秘密身份将创建基于发送方的密钥和密文的身份。在离线加密、公共参数将被视为创建第一级密码文本的输入。在网络加密、第一级密文,公共参数和属性值将作为输入。它会产生会话密钥和密文输出。解密,会话密钥和私有密钥将被用于接收机解密密文。
提出了CWSNs安全数据传输的目标是保证安全、高效的叶节点之间的数据传输和CHs,以及CHs和b之间传播。同时,计算复杂度是一个重要的问题。因此,降低计算复杂度,提高无线传感器网络的安全问题也很重要。

系统模块
CWSN ESDT模型用于提高安全。系统分为四大模块:
1。初始化SET-IBS协议。
2。操作SET-IBS协议。
3所示。初始化SET-IBOOS协议。
4所示。操作SET-IBOOS协议。
5。增强的安全数据传输

1。初始化SET-IBS协议。
在协议初始化设置阶段:基站产生一个主密钥msk和公共参数参数对私钥的生成和发送到传感器节点。
提取工艺:节点j首次获得私钥作为其IDj msk和在哪里,和时间戳的节点j的时间间隔在当前一轮从TDMA是由它的CH我控制。
签名签:传感器节点j选择一个随机数字和计算。传感器节点进一步计算
图像
等于在收到的消息,考虑传感器节点接收到的消息真实,并将消息传递到下一跳或用户。如果上面的验证失败,传感器节点认为消息是虚假的或替换一个,即使是错误的,忽略了它。

2。操作SET-IBS协议。
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协议初始化后,SET-IBS轮在通信运营。每轮由一个安装阶段和稳态阶段。我们假设所有传感器节点知道每一轮的开始和结束时间,因为时间同步。每一轮包括一个设置阶段构建集群从CHs,和从传感器节点传输数据的稳态阶段b。在每一轮中,时间轴分为连续时段的TDMA控制。传感器节点感知数据传输CHs的每一帧的稳态阶段。公平的能源消耗,节点随机当选CHs在每一轮,和其他non-CH传感器节点加入集群使用单传输,根据CHs的接收信号强度最高。在安装阶段,时间戳Ts和节点id用于签名的一代。而在稳态阶段,时间戳tj用于签名一代保护内部集群通信、和Ts用于签名生成保护CHs - b数据传输。

3所示。初始化SET-IBOOS协议。
在协议初始化设置阶段:基站产生一个主密钥msk和公共参数参数对私钥的生成和发送到传感器节点。
提取过程:在签名过程之前,节点j首先提取私钥的msk及其标识ID,在那里
图像
离线签名:在离线阶段,节点j生成离线的时间戳值< >的时间段tj传输和存储的知识签名在线签名时发送消息。注意,这个离线签名可以通过传感器节点本身或信任的第三方,例如,CH传感器节点。让那
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在线签名:在这个阶段,节点j计算在线离线签名基于加密的数据Cj和签名。
图像
图像

4所示。操作SET-IBS协议。
拟议中的SET-IBOOS运作一样SET-IBS协议。SET-IBOOS轮在工作沟通,self-elected CHs决定是基于当地的决策,因此,没有数据传输在CH旋转功能。然而,不同的是,数字签名从公钥签名改为在线签名图像IBOOS的计划。
一旦设置阶段结束,系统变成稳态阶段,数据传输到b。
5。增强的安全数据传输协议:
在拟议的系统中,一个创新的技术引入叫做增强的安全数据传输协议(ESDT)用于改进SET-IBS SET-IBOOS协议。在改善SETIBS协议,提高安全创建新的密钥通过使用主密钥对每一个身份。
改善SET-IBS协议:
在改善SET-IBS协议,提高安全创建新的密钥通过使用主密钥对每一个身份。
设置阶段:设置算法将安全作为输入参数λ和生产主公钥mpk和主密钥msk的。主公钥定义身份组ID,和一组encapsulated-key k .所有其他算法注册机,Encap,开瓶,隐式地包含mpk作为输入。
密钥生成:对于任何身份注册机算法使用主密钥msk的示例身份密钥。
有效的封装:有效的封装算法创建双(C, k), C是一个有效的密文,并是encapsulated-key。
无效的封装:替代无效封装算法无效样本密文C对于一个给定的id。
被膜剥除术:被膜剥除术算法确定的,需要一个C和身份密钥和密文输出封装关键k。

改善SET-IBOOS协议:
SET-IBOOS协议来提高效率,改进SET-IBOOS协议提出了在线/离线的基于属性的加密方法。
设置阶段:设置算法将安全作为输入参数λand宇宙描述U,它定义了系统中设置允许的属性。它输出的公共参数PK和主密钥可。
提取过程:提取算法使用主密钥可作为输入,并访问结构(分别地。组属性)艾奇和输出一个私钥SK相关属性。
离线。加密(PK):离线加密算法取PK的公共参数作为输入和输出一个中间密文。
网上。加密(PK,:在线加密算法需要公共参数作为输入PK,中间密文它和一组属性(分别地。、访问结构)和输出一个会话密钥和密文CT。
解密(SK;CT)→键。解密算法需要输入私钥SK艾奇和密文CT与)Ienc和decapsulates密文CT恢复会话密钥。

结论
成功的数据传输和安全可以通过使用CWSN。不足的对称密钥管理安全数据传输已经解决。在以前的方法,描述的由两个有效的协议称为SET-IBS和SET-IBOOS协议。通过使用SET-IBS和CWSN SET-IBOOS提供安全的数据传输的具体的基于ID的设置,使用ID信息和数字签名认证。因此,SET-IBS和SET-IBOOS完全解决孤儿节点问题从CWSN使用对称密钥管理。但这种方法的缺点有可能泄漏的用户的公钥和密钥的泄露用户。因此,在该方法一个增强的安全数据传输协议(ESDT)这是用来增强安全性。在这个方法的有效和无效密码文本为迷惑攻击者创建。最后,计算和仿真结果的比较表明,提出的增强的安全数据传输协议获得更多的性能比现有的安全协议和安全CWSN。

引用
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