鐵路橋梁作為國家的基礎設施和現代化交通的重要組成部分,保證橋梁的安全性對列車平穩運行和人們出行安全具有重要意義。基于物聯網技術的鐵路橋梁檢測系統利用一些檢測設備實時檢測橋梁結構的變化,能有效預防橋梁重大安全事故的發生,然而鐵路橋梁監測系統在數據交互過程中存在信息泄露與篡改等網絡安全問題。因此,開放式網絡環境下橋梁檢測系統的數據安全傳輸成為當前橋梁檢測的重要研究方向。數字簽名是現代密碼學重要研究方向之一,具有防偽造、防篡改和防抵賴等特點。而短簽名方案以其簽名長度較短,簽名速度較快的特點成為在物理設備硬件受限或通信帶寬受限等場景下的最優簽名方案。因此,如何將短簽名方案與橋梁檢測系統相結合具有非常重要的研究價值。本文主要研究基于身份的短簽名方案及其在鐵路橋梁檢測系統中的應用,主要研究成果如下:1.利用雙線性對提出了兩種短簽名方案:(1)在Boneh等人的思想基礎上,構造了一種高效的基于身份的短簽名方案,并在隨機預言機模型下證明了方案在適應性選擇消息和身份攻擊下是存在性不可偽造的;(2)根據前向安全定義提出了一種具有雙向安全性的基于身份的短簽名方案,隨后在隨機預言機模型和CAAk-困難問題假設下...

【文章頁數】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 短簽名研究現狀
    1.2 鐵路橋梁檢測研究背景
    1.3 鐵路橋梁檢測國內外研究現狀
    1.4 可證安全性的研究
    1.5 章節安排
第二章 基礎知識
    2.1 數學基礎知識
        2.1.1 群的基本概念
        2.1.2 橢圓曲線基本概念
        2.1.3 困難問題假設
    2.2 密碼學基礎知識
        2.2.1 雙線性對
        2.2.2 Hash函數
        2.2.3 Boneh-Lynn-Shacham短簽名方案
    2.3 隨機預言機模型
    2.4 本章小結
第三章 隨機預言機模型下基于身份的短簽名方案
    3.1 基于身份的數字簽名背景及研究現狀
    3.2 基于身份的數字簽名定義及安全模型
        3.2.1 基于身份的簽名定義
        3.2.2 攻擊者模型
    3.3 一種高效的基于身份的短簽名方案
        3.3.1 方案描述
        3.3.2 安全性分析
    3.4 效率分析與實現
        3.4.1 方案效率分析
        3.4.2 方案實現
    3.5 本章小結
第四章 隨機預言機模型下具有雙向安全性的短簽名方案
    4.1 雙向安全數字簽名背景及研究現狀
    4.2 前向安全簽名定義
    4.3 一種具有雙向安全的基于身份的短簽名方案
        4.3.1 方案描述
        4.3.2 安全性分析
    4.4 效率分析與實現
        4.4.1 方案效率分析
        4.4.2 方案實現
    4.5 本章小結
第五章 鐵路橋梁中基于短簽名方案的監測數據傳輸協議
    5.1 引言
    5.2 橋梁檢測系統設計
        5.2.1 系統架構設計
        5.2.2 數據采集裝置Client端設計
        5.2.3 數據采集裝置Server端設計
        5.2.4 Socket-client模塊設計
        5.2.5 Socket-server模塊設計
    5.3 基于身份的短簽名數據傳輸協議
        5.3.1 橋梁檢測系統中的短簽名方案
        5.3.2 協議封包設計
    5.4 系統協議流程
        5.4.1 系統初始化流程
        5.4.2 系統數據采集協議交互流程
        5.4.3 系統控制命令交互流程
    5.5 系統關鍵技術實驗仿真
        5.5.1 數據采集裝置端協議仿真
        5.5.2 云服務器端協議仿真
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 研究結論
    6.2 進一步研究展望
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發表的學術論文
致謝



本文編號：4053577