医疗无线体域网轻量认证协议的研究-论文-万方医学网

医疗无线体域网轻量认证协议的研究

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摘要医疗无线体域网传输的均为生命相关的高度敏感和隐私信息，认证机制是保障生理信息完整性、保密性、可用性和隐私的前提条件。因此，医疗无线体域网的认证机制与其功能与性能相同重要。本文针对医疗无线体域网的认证机制进行了深入研究，主要完成了如下工作： 　　（1）设计了一种用于医疗无线体域网应用的WBAN_OTP认证协议 　　在分析医疗无线体域网认证机制安全与性能需求的基础上，综合利用S/Key、SAS、SAS-2的轻量和低成本优点，通过引入设备标识、系统时间戳、ECC加密与签名算法、减少哈希运算和消息传输次数等手段，在保持轻量和低成本优势的前提下，设计了一种多因素、互认证、端到端、无证书签名和安全健壮的医疗无线体域网应用认证协议。 　　（2）分析和形式化证明了WBAN_OTP认证协议的安全属性 　　在理论分析WBAN_OTP认证协议具备多因素、互认证、不可否认性、不可链接性、端到端和抵御各种网络攻击的基础上，采用形式化验证工具Coq8.5证明了WBAN_OTP认证协议具有抵御多种网络攻击的能力。 　　（3）实验测试了WBAN_OTP认证协议的资源占用和能耗 　　采用Emmagee和Power Tutor工具分别测试了HTC Desire A8181个人服务器CPU与内存资源占用、CPU、OLED显示屏及WiFi通信能耗。实验结果表明，WBAN_OTP认证协议总体上优于现有的基于挑战应答的轻量认证协议，是一个优选的医疗无线体域网备选认证协议。