面向农牧区内容分发的延迟容忍网络密钥管理方案研究

摘要

延迟容忍网络（Delay Tolerant Network，简称DTN）近年来受到广泛的研究，在DTN中不存在端到端的持续连接，节点通常采用“存储—携带—转发”的方式进行数据传递。随着智能手机、平板电脑等移动通信设备在边远地区的普及，使得结合卫星网络与DTN为边远地区进行内容分发成为可能。在面向农牧区内容分发系统中，移动通信节点之间需要进行身份验证并且保证数据的安全传输，而密钥管理问题是实现DTN安全的前提。
　　对现有DTN中的密钥管理方案进行研究分析可知现有方案不能直接用于面向农牧区内容分发的DTN环境。因此，本文提出了一种适用于这种特殊DTN环境的密钥管理方案。方案包含三个阶段，第一阶段为网络初始化阶段。移动通信节点向卫星网络接收服务器请求数字身份证后，自己生成其公私钥对及盲数字身份证。第二阶段为节点通信阶段。节点可以验证其他节点的身份及其公钥，然后利用源节点公钥对数据进行加密。第三阶段为密钥更新阶段，此阶段节点可选取新的秘密参数，然后生成新的密钥对及盲数字身份证。
　　对该方案正确性进了证明，并且分析了该方案的安全性。分析推导表明该方案可以抵御被动攻击、公钥替换攻击等多种攻击方式。最后将该方案与其他方案进行了对比，对比分析表明该方案所需计算量适中，可以很好的满足农牧区内容分发系统中特殊延迟容忍网络的安全需求。

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