[发明专利]一种基于ECDSA算法的无线传感器网络广播认证方法

摘要

本发明涉及一种基于ECDSA算法的无线传感器网络广播认证方法，属于通信技术和信息安全领域。本发明利用ECDSA算法和Bloomfilter，通过将无线传感器网络生存时间分成若干小的时间段，根据ECDSA签名算法为每一个时间段产生一个密钥对，利用哈希操作将公钥集合映射到一位串中，并将该位串装入网络节点中，然后进行公钥认证、消息签名和消息认证。该方法实时性好，计算代价小，能够容忍数据包丢失，和ShortPK算法相比，占用内存少，为了减少在生存期较长的时候ECDSA-BA方案的内存占用，又提出了适用于较长生存期的PECDSA-BA，该方法拥有在实时性、计算性能、安全性能、容忍数据包丢失等方面的优点。

主权项

1.一种基于ECDSA算法的无线传感器网络广播认证方法，其特征在于：该网络广播认证方法包括的具体步骤如下：1).将无线传感器网络的生存期T分为t个时间段T_i(1≤i≤t)；2).利用ECDSA签名认证算法为每一个时间段T_i对应产生一个密钥对PK_i/Sk_i(1≤i≤t)；3).利用k个哈希函数将公钥PK_i映射到长度为m的位串V[m]＝v₀v₁…v_m-1，将此位串V[m]预先装入到传感器网络节点中，并将传感器节点随机抛撒到目标区域中；4).在时间T_i内，节点广播消息PK_i||T_i；5).节点在收到广播消息时，判断T_i与本节点当前时间是否一致，若一致则计算若有V[h₁(PK_i||T_i)]＝1，则可知PK_i∈{PK₁，PK₂，…，PK_t}，则该密钥通过验证，节点将此公钥记录下来，该公钥在T_i时间内有效，超过T_i时间，则将此公钥作废；6).在T_i时间内广播消息m时，节点使用Sk_i进行数字签名并广播签名后的消息m||(r，s)；7).节点收到消息m||(r，s)后利用公钥PK_i按照ECDSA算法的签名认证算法进行消息认证，判断该签名是否合法；8).复上述步骤4)到步骤7)，直至无线传感器网络的整个生存期T结束。