一种分层无线传感网的匿名双因素用户认证协议

用户认证协议可以确保无线传感网访问用户的合法性与传感器节点感知信息的接入安全.现有用户认证协议(Fan协议)存在各种安全缺陷,易遭受多种网络安全攻击,尤其是节点妥协攻击、口令猜测攻击、内部特权攻击等,也不支持用户的匿名性,无法保障用户的隐私.针对这些安全挑战,提出了一种分层无线传感网的匿名双因素用户认证协议,该协议在注册阶段以哈希隐藏方式传输口令,提高了口令传输的安全性;增大网关节点秘密参数与用户的相关性,实现了秘密参数的唯一性;在认证阶段,增大会话密钥与系统时间和用户的关联性,实现会话密钥的唯一性和动态性;引入口令更新机制,用户可以在不联系簇头节点的情况下,自由更新口令,保障了口令的新鲜性.逻辑分析与仿真结果表明,与Fan协议相比,本协议在仅增加少量计算开销的基础上,不仅可以防御节点妥协攻击、口令猜测攻击和内部特权攻击,而且实现了用户匿名性;与Nam、He-Kumar、Mir等协议相比,本协议采用了哈希函数、级联操作和异或操作等轻量级安全操作,减少了传感器节点计算开销,优化了传感器节点向网关节点的注册流程,综合性能优于上面提到的3种用户认证协议.因此,本协议不但适用于资源受限的传感器节点,而且显著提高了无线传感网安全性.