[发明专利]一种适用于WBAN数据实时加密传输的超轻量级加密方法

说明书

本发明涉及一种适用于WBAN数据实时加密传输的超轻量级加密方法，属于无线通信技术领域，本发明通过引入体域网协议中物理层协议数据提的取随机数作为密钥参数通过MD5函数后生成私钥对密钥进行加密，增强了非对称加密中密钥传输时的机密性。本发明能够有效的防止无线体域网络的密钥被恶意获取的问题，同时通过身份认证建立了安全信道，保障了密文在信道中传输的安全性，并极大减少了节点功耗，延长了节点电池使用寿命。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种适用于WBAN数据实时加密传输的超轻量级加密方法。

背景技术

体域网(BAN)由于能够就人体生命体征指标参数采集节点在人体局域范围组网传输，在医疗、健康、救援、战场救护等领域研究生命体征变化趋势及生命保障发挥着重要作用，目前引起了大量学术以及工业研究应用的关注。体域网中由于无线体域网节点设备数据承载能力弱，节点能量低，使得节点难以采取传统的复杂加密算法来保障数据传输安全，因此，轻量级的数据加密机制成为无线体域网网络安全防护的重要手段。

伴随着无线通信、微电机系统、集成电路工艺快速发展与技术更新，传感器件的小型化、高度集成化引发了无线传感器网络高速发展。在新技术的推动下，传感器节点由过去单一的数据采集功能正向多协议无线通信、高精度数据采集、低功耗端预处理、协同组网的方向集成化发展。体域网中由于节点多采用微型传感器件采集监测人体体征参数，其目的是作为一种远程物理前端的无线体征信号解决方案，实现长时间实时体征状态监测。为实现超低功耗，节点间传输数据加密应通过一种可靠机制分发密钥，该机制应满足不增加额外的算力消耗以及足够的安全性来满足节点的低功耗设计要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决传统非对称加密方案中密钥传输时的安全问题，降低加密方案的复杂度，为体域网中节点低功耗加密通讯提供可行的解决方案，提供一种适用于WBAN数据实时加密传输的超轻量级加密方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于WBAN数据实时加密传输的超轻量级加密方法，包括以下步骤：

S1：发送端采用SHA256设计身份认证算法向接收端发起证书请求，同时生成基于物理层协议服务数据提取的随机数k_para1和k_para2，作为私钥参数；

S2：由参数配置模块设置Logistic混映射参数μ和Kent映射参数α，使用Logistic映射和Kent映射组合产生混沌序列P_i；

S3：由参数配置模块为MD5函数设置初始值后，发送端与接收端同时对k_para1和k_para2进行散列，生成私钥Salt；

S4：私钥Salt与混沌序列P_i进行异或处理得到传送密钥S，通过发送节点向接收端进行传输；

S5：传送密钥S对明文流M_i进行加密生成密文流M_p，通过发送节点向接收端进行传输；

S6：接收端对传送密钥S通过已有的私钥Salt进行异或得到混沌序列P_i；

S7：接收端使用混沌序列P_i对M_p进行解密得到明文流M_i；

S8：当接收端解密不成功时，向发送端发送数据错误请求，在对同一数据包三次错误请求之后，两端物理层协议服务数据随机数清零，并且发送端重新发送证书请求，重复步骤S1～S7。