无线医疗传感器网络中一种改进的无证书聚合签名方案
2020-01-13房保纲钟伯成张家磊丁佳蓉
房保纲, 钟伯成, 张家磊, 丁佳蓉
( 上海工程技术大学 电子电气工程学院, 上海 201620)
0 引 言
随着无线传感器技术的发展,无线医疗传感器网络技术也取得了长足的进步[1]。无线医疗传感器网络集合了移动密集型传感器和远程医疗两者的优点[2]。一方面,用户可以实时地通过传感器设备上传生理数据到云服务器,享受健康医疗机构提供的服务。另一方面,通过分析个人的生理数据,远程医疗健康系统也能够精确地提供健康信息和医疗服务。
无线医疗传感器的网络模型如图1所示。无线医疗传感器网络主要包含5个部分,分别是:医疗传感器节点(medical sensor node,MSN),医疗服务器(medical server,MS),签名聚合者(signature aggregator,SA),聚合签名验证者(aggregate signature verifier,ASV),专业医疗人员(medical)。

图1 无线医疗传感器网络模型
数字签名是无线医疗传感器网络中用于保护用户隐私、进行身份认证所采用的重要技术,然而现有的各类签名技术,比如传统的数字签名、基于ID的数字签名及聚合签名等,计算复杂度相对较高,几乎不能满足低存储、低运算能力等资源受限的环境需求。无证书聚合签名(CLAS)将无证书密码体制和聚合签名这两种技术的优点有效地结合起来,不仅避免了PKC和IBC中的证书管理与密钥托管两个棘手的问题,并且有效降低了签名验证的计算与存储开销等,特别适用于资源受限的网络环境中,所以现在有许多方案都采用了无证书聚合签名方案。
本文基于Wu等人[3]的方案进行适当地改进,当该方案中执行聚合签名验证时,双线性对运算的次数会随着签名用户数量的增加而呈线性增长,极大增加了计算开销,并且该方案在签名生成过程中会泄露签名者的秘密值信息,具有不可忽略的安全隐患。……
