第1章 无线传感器网络基础 1
1.1无线传感器网络基本结构 1
1.2常见传感器节点及基本协议 2
1.3传感器节点轻量级开发环境 5
1.3.1 TinyOS系统 5
1.3.2 NesC语言 7
第2章 无线传感器网络安全与密码技术 10
2.1无线传感器网络安全威胁 10
2.1.1安全隐患分析 10
2.1.2安全攻击分类 11
2.2无线传感器网络安全属性 13
2.3无线传感器网络密码技术现状 17
2.3.1传统对称加密算法 17
2.3.2非传统的加密算法 17
2.3.3优化的公钥加密算法 18
2.4本章小结 19
第3章 基于树型奇偶机的神经密码算法 20
3.1神经网络互学习模型 20
3.1.1连续的神经网络交互学习模型 20
3.1.2离散的神经网络交互学习模型 22
3.2树型奇偶机模型基础 22
3.2.1树型奇偶机基本结构 22
3.2.2交互学习的权值同步 24
3.2.3权值同步的判定问题 24
3.3树型奇偶机模型改进 25
3.3.1权值同步的稳定性 25
3.3.2权值同步的可靠性 28
3.3.3模型的进一步考虑 29
3.4树型奇偶机神经密码协议基础 30
3.4.1神经密码协议研究现状 30
3.4.2神经密码协议安全讨论 32
3.5树型奇偶机轻量级应用方案 34
3.5.1基于捎带的交互学习方法 34
3.5.2树型奇偶机轻量级流密码 37
3.6本章小结 40
第4章 基于整型运算的混沌密码算法 42
4.1混沌密码学基础 42
4.1.1 混沌与密码 42
4.1.2基本混沌映射 46
4.1.3混沌密码研究 50
4.2混沌函数运算的整型化改造 53
4.2.1 Logistic映射函数的改造 53
4.2.2混沌序列发生器的改造 55
4.3基于整数混沌的复合流密码算法 56
4.3.1混沌序列发生器 56
4.3.2混沌密钥流 58
4.3.3性能分析 60
4.4基于整数混沌的分组加密算法 64
4.4.1轮加密结构 64
4.4.2加解密流程 65
4.4.3性能分析 67
4.5基于整数混沌的消息鉴别算法 67
4.5.1鉴别码结构设计 67
4.5.2安全与性能测试 69
4.5.3轻量级安全应用 73
4.6本章小结 82
第5章 基于身份的公钥密码算法 83
5.1椭圆曲线加密基础 83
5.1.1数论基本知识 83
5.1.2椭圆曲线基础 84
5.2双线性对理论基础 87
5.2.1相关基础知识 87
5.2.2双线性对定义 89
5.3双线性对计算优化 92
5.3.1对的比较 92
5.3.2对的优化 93
5.4基于双线性对优化的身份公钥 93
5.4.1基本加密方案 93
5.4.2基本签名方案 95
5.4.3加密算法性能 95
5.5基于组合密钥的轻量级身份公钥 98
5.5.1加密方案及其性能 98
5.5.2签名方案及其性能 99
5.6本章小结 101
第6章 无线传感器网络密钥管理协议 102
6.1无线传感器网络密钥管理研究现状 102
6.1.1密钥管理协议分类 102
6.1.2各类密钥管理协议 102
6.1.3密钥管理研究挑战 109
6.2基于树型奇偶机的密钥管理协议 112
6.2.1密钥分配协议 112
6.2.2密钥更新协议 118
6.2.3密钥撤销协议 119
6.3基于身份公钥的密钥管理协议 121
6.3.1密钥分配协议 121
6.3.2密钥更新协议 124
6.3.3密钥撤销协议 126
6.4基于身份的密钥管理服务协议 129
6.4.1研究背景与意义 129
6.4.2 IBE密钥管理服务 132
6.4.3服务性能评估 139
6.5本章小结 141
第7章 无线传感器网络安全通信协议 142
7.1新型轻量级链路加密传输协议 142
7.1.1树型奇偶机和混沌密码的混合 142
7.1.2 TinyOS安全协议TinySec 143
7.1.3基于混合密码的轻量安全协议TinyTCSec 144
7.1.4轻量级协议的安全与性能分析 147
7.2新型轻量级攻击容忍安全协议 149
7.2.1基于身份公钥的攻击容忍安全协议 149
7.2.2改进的轻量级攻击容忍安全协议 152
7.2.3轻量级安全协议的安全与性能分析 156
7.3接入网关的数据签名认证协议 158
7.3.1基于IBE的XML签名认证 158
7.3.2认证方案的安全与性能分析 164
7.3.3原型演示系统的设计与实现 167
7.4本章小结 169
第8章 无线传感器网络安全协议的形式化分析 170
8.1安全协议形式化分析方法与工具 170
8.2无线传感器网络安全协议的形式化方法 174
8.2.1安全协议的验证需求 174
8.2.2形式化分析研究现状 175
8.2.3形式化方法综合框架 176
8.3基于模型检测的安全协议分析与改进 178
8.3.1形式化分析与改进的方法流程 178
8.3.2无线传感器网络安全协议分析与改进 179
8.4基于进程分析工具PAT的建模与验证 187
8.4.1 PAT工具的框架结构 187
8.4.2 PAT工具的扩展开发 192
8.4.3 WSN安全建模与验证 193
8.5本章小结 200
参考文献 201