[发明专利]无线传感器网络中基于属性密码体制的访问控制方法

说明书

本发明属于无线传感器网络中数据加解密技术领域，具体涉及一种无线传感器网络中基于属性密码体制的访问控制方法。为使通过基站和传感器节点认证的数据用户访问传感器节点的实时数据，且不同类型的数据用户可以被赋予不同的访问权限，而认证不通过的用户则无权访问数据，该方法包括：在无线传感器网络中，预先部署传感器节点和簇头节点；建立传感器节点、簇头节点和基站之间的安全信道；数据用户在基站注册，基站为数据用户生成访问结构和智能卡；数据用户登录无线传感器网络，由基站和簇头节点共同对数据用户的身份进行认证；簇头节点加密实时数据，数据用户解密数据。与现有方案对比，本发明在保障数据安全性的同时，提高了数据访问控制的效率。

技术领域

本发明属于无线传感器网络中数据加解密相关技术领域，具体涉及一种无线传感器网络中基于属性密码体制的访问控制方法。

背景技术

早在20世纪九十年代，美国商业周刊就曾撰文指出无线传感器网络将成为21世纪最重要的技术之一。我国在2020年中长期规划(纲要)中也指出无线传感器网络是我国需要重点突破的核心技术。随着微电子技术和无线通信技术的不断进步，使信息采集、数据处理和通信等功能得以集成在微小体积内，这进一步推动了多功能传感器的快速发展。无线传感器网络由大量部署在监测区域的微型传感器组成，传感器节点之间进行无线通信，相互交换信息以自组织的形式构成网络。节点监测的数据通过其他节点以逐跳的形式进行传输。在这一过程中，监测数据可能会被多个中继节点处理，这些数据经过多跳路由之后传输到基站，最后通过互联网或其他通信链路到达数据用户。对于大规模的网络，可以采用聚类分层的模式，将网络中的传感器节点分成多个簇结构。每个簇中都有一个簇头节点来负责收集该簇内所有节点采集的数据，这些数据在簇头节点经过数据融合后，发送到基站。

近年来，随着无线传感器网络应用的多样化，用户对于网络中数据的访问控制成为了一个热点问题。在无线传感器网络中，认证用户允许对数据进行访问。通过有效的访问控制机制，可以为认证用户提供正确信息以及不同服务资源的访问权限。而通过适当的用户认证，不同类型的用户可以被赋予不同的访问权限。在医疗保健和战场监测等应用场景中，专家的实时监视至关重要。因此，传感器所感知的实时数据需要由认证用户在必要时直接监视。所以在允许用户访问敏感的实时数据之前，其必须通过网络中的基站和传感器节点对特定的访问权限进行身份认证。

因此需要发明一种无线传感器网络中的访问控制方法，能够使通过基站和传感器节点认证的数据用户访问传感器节点的实时数据，且不同类型的数据用户可以被赋予不同的访问权限，而认证不通过的用户则无权访问数据。该访问控制方法应在保证数据安全性的前提下，同时具有较高的访问控制效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种无线传感器网络中基于属性密码体制的访问控制方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种无线传感器网络中基于属性密码体制的访问控制方法，其包括如下步骤：

步骤1：在无线传感器网络中，对传感器节点和簇头节点进行预先部署；

步骤2：在传感器节点、簇头节点和基站之间建立安全信道；

步骤3：数据用户在基站注册，基站为数据用户生成访问结构和智能卡；

步骤4：数据用户登录无线传感器网络，并由基站和簇头节点共同对数据用户的身份进行认证；

步骤5：簇头节点加密实时数据，并向数据用户传输加密后的数据，数据用户。

其中，所述步骤1包括：

步骤11：基于有限域上的超奇异曲线构建的椭圆曲线群，基站生成无线传感器网络中的相关网络参数；

步骤12：基站将相关网络参数加载到每个簇头节点的存储器中。