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安全可信的视频传感器节点研究

作　者: 陈晨
导　师: 吴蒙
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信息安全
关键词: 视频传感器节点 ARM7 EAP 可信链 安全接入认证协议
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


视频传感器网络节点由于其自身的理论研究价值和广泛的应用领域,已经成为近年来传感器网络研究领域的热点,传感器网络的安全问题同样显得尤为重要。本文通过对视频传感器节点的安全问题的研究和讨论,提出了一种安全可信的视频传感器节点的软硬件设计方案,以求达到节点具有平台的可信性与数据的机密性。其主要研究工作如下:1、在由ARM7处理器与OV6620图像采集传感器组成的视频传感器节点平台的基础上,给出了一种解决节点自身安全性能的研究方案。该方案提出在平台中嵌入适宜节点使用的安全可信模块并选用低功耗的PIC32作为微处理器,从而给出了一种安全可信的视频传感器节点的设计方案。2、在目前广泛应用的EAP的基础上,结合EAP-TNC包格式,重新定义了一种适用于节点完整性度量的包格式;并将安全模块的功能与市场上的安全芯片功能相结合,设计出适合传感器网络节点的安全接入认证协议,对协议的过程做出详述,并对协议的安全性进行分析。3、软件设计中重点提出了可信引导实现方案和可信链传递方案;同时实现了对采集数据进行128位AES加密,保证了数据的机密性。软件实现了对摄像头的功能配置、图像的采集和串口传输、上位机与下位机的串口通信。通过测试结果显示以及分析,验证了方案的实际可行性和有效性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景及意义  9-14
    1.1.1 传感器节点的安全机制发展现状  10-11
    1.1.2 可信技术的发展现状  11-14
  1.2 本文研究内容及章节安排  14-15
第二章 安全可信的传感器节点关键技术  15-23
  2.1 可信引导启动理论  15-17
  2.2 可信链的传递理论  17-19
  2.3 嵌入式可信终端模型  19-20
  2.4 安全可信的传感器节点平台及功能要求  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 安全可信的视频传感器节点硬件系统  23-34
  3.1 主要硬件芯片的选择  23-25
    3.1.1 图像传感器的选择  23-24
    3.1.2 微处理器的选择  24-25
  3.2 节点的整体硬件设计方案  25-27
  3.3 摄像头模块单元  27-28
    3.3.1 SCCB 总线控制接口  27
    3.3.2 图像数据采集  27-28
  3.4 安全可信模块单元  28-32
    3.4.1 安全模块的性能要求  28-29
    3.4.2 安全可信模块主芯片选择  29-31
    3.4.3 安全模块的总体硬件设计  31
    3.4.4 安全可信模块的结构  31-32
  3.5 外围模块单元  32-33
    3.5.1 电源模块电路  32-33
    3.5.2 UART 串口电路  33
    3.5.3 安全模块接口  33
  3.6 本章小结  33-34
第四章 安全可信的视频传感器节点软件系统  34-48
  4.1 安全可信的传感器节点系统软件模块构成  34-36
  4.2 安全可信视频传感器节点平台设计方案  36-43
    4.2.1 可信链的传递方案  36-38
    4.2.2 Boot Loader 实现可信引导  38-40
    4.2.3 代码保护实现  40-41
    4.2.4 采集数据AES 加密实现  41-43
  4.3 节点的详细软件设计  43-46
    4.3.1 OV6620 初始化子程序  43-44
    4.3.2 摄像头模块SCCB 控制接口读写子程序  44
    4.3.3 图像数据采集中断程序  44-45
    4.3.4 UART 串口通信子程序  45-46
  4.4 软件测试结果与分析  46-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章 基于安全可信的传感器节点网络接入认证  48-57
  5.1 视频传感器网络体系结构  48-49
  5.2 EAP  49-52
    5.2.1 EAP 包  50
    5.2.2 EAP 认证过程  50-52
  5.3 新的安全接入协议  52-55
    5.3.1 新的EAP 包  52-53
    5.3.2 协议认证过程  53-55
  5.4 协议安全性分析  55-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章 总结与展望  57-59
  6.1 主要工作总结  57-58
  6.2 后续工作展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-65
作者攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
附录 安全可信模块实物图  66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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