限定节点查看信息的网络编码签名方案

摘要

传统通信网络传送数据的方式是存储转发，而网络编码允许网络中的节点对传输的信息进行编码处理。运用网络编码的方法能够提升网络的吞吐量、均衡网络的负载和提高网络的带宽利用率等。但是现有网络编码研究关注的是如何提高网络中数据传输效率，忽略了编码后的信息在网络中泛滥传递的问题，对信息的安全性造成了很大的威胁，另外网络中的任意节点可以查看所有在网络中传递的信息。针对该问题，我们设计了一般网络环境下和无线网络环境下限定查看信息节点的网络编码签名方案。
　　在一般网络环境下，根据网络中节点通信的特性不同，提出了两种方案，一种是在指定通信节点的网络中，使用接收信息节点的公钥对需要发送的信息进行签名，只有拥有相应私钥的节点才能解密得到真实信息；另一种是在多节点通信网络中，需要秘密通信的节点之间预先建立会话钥，通过选用会话钥对需要发送的信息进行签名，然后再发送到网络中，以此来限制网络中其他节点查看到信息的真实内容。
　　在无线网络环境中，将身份验证信息加入到需传递的信息中，传输信息在网络中传递时，其他无需知道信息内容的节点无法获取信息的真实内容，从而保证了通信信息的保密性。
　　无论在哪种网络环境中，使用相应的网络编码签名方法，就可以解决信息在网络传递中的安全威胁问题，在提高信息传输效率，网络吞吐量的同时，保证了信息安全的发送、传输以及接收。

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第1章 绪论

1.1 网络编码概述

1.2 “蝴蝶网络”(Buttery Network) 模型

1.3 研究现状

1.4 研究目的

第2章 基础知识

2.1 随机线性网络编码

2.2 同态网络编码签名方案[3]

2.3 基于用户口令的组密钥交换协议[4]

2.4 Diffie-Hellman问题

2.5 实用的无线网络编码[18]

第3章 基于指定节点查看信息的网络编码签名方案（SNNS）

3.1 SNNS的具体描述

3.2 SNNS的正确性证明

3.3 SNNS的安全性证明

3.4 小结

第4章 基于多节点查看信息的网络编码签名方案（MNNS）

4.1 MNNS的具体描述

4.2 MNNS的正确性及安全性证明

4.3 小结

第5章 基于无线网络节点查看信息的网络编码签名方案（WNS）

5.1 WNS中的假设和符号

5.2 WNS模型

5.3 WNS

5.4 小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及参与项目