一种基于md5散列信息摘要的移动ca节点选举方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法，其首先对申请的节点生成的证书请求文件进行MD5散列信息摘要计算，得到请求数据，然后每个节点根据由生成的随机数、IP地址和MAC地址组成的数据经MD5散列信息摘要计算后得到的整型数据与接收到的请求数据，选举一个节点担任CA节点，由于确定CA节点的关键因素在于申请的节点生成的证书请求文件及Ad-hoc网络中的节点生成的随机数，因此对于同一个申请的节点，每次CA节点的选举结果也是不同的，对于不同的申请的节点，CA节点的选举结果也是不同的，这样有效地避免了CA节点长时间的提供证书服务，节省了CA节点的耗能；同时，大大降低了CA节点被攻击的概率。
【专利说明】—种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种CA节点的选举方法，尤其是涉及一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法。
【背景技术】
[0002]Ad-Hoc网络是一个没有有线基础设施的移动网络，Ad-hoc网络直接由多个节点组成，在Ad-Hoc网络中，这些节点既是消息的发送者和接收者，也是消息的转发者，“Ad-hoc网络”这一名词最终是由IEEE802.11标准委员会确定，用于描述自组式的、对等多跳网络，同时IEFT把Ad-Hoc网络归为MANET，即移动多跳网络。
[0003]在Ad-Hoc网络发展过程中，大部分研究都集中在网络路由协议方面，但Ad-Hoc网络所面临的安全问题却日益凸显，开始吸引越来越多的学者关注，从各个方面解决无线Ad-Hoc网络的安全性问题，一方面，安全路由:节点之间的消息传递是通过网络路由策略到达目的节点的，而网络路由策略会直接影响到网络的安全性，针对无线移动网络，出现了数个典型的安全路由协议，如ARIADNE、SRP和SAODV等；另一方面，CA (CertificateAuthority)认证机制:采用该种机制，可以有效地解决节点身份鉴别中所产生的欺骗问题，防止假冒身份和篡改数据所带来的威胁。
[0004]CA认证机制一般用于传统的计算机网络，CA节点需要为网络中的所有节点提供证书服务，包括证书的申请、查询、更新、撤销，定期发布证书的撤销列表CRL。目前，在Ad-Hoc网络中通常由固定的一个节点担任CA节点，然而，相比于普通节点，CA节点为了提供这些证书相关的服务，需要消耗更多的能量，这对于能量有限的Ad-Hoc网络节点来说，是一个不利的因素，一旦CA节点由于长时间提供证书服务，能量过度消耗，则会导致CA节点无法继续提供证书服务；除此之外，当Ad-Hoc网络中的CA节点遭受到攻击后，同样也无法为其他节点提供证书服务，综上所述，在Ad-Hoc网络中由固定一个节点作为CA节点，网络的认证机制将面临巨大的风险。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法，其能够随机选举一个节点担任CA节点，避免了固定单一节点担任CA节点长时间的提供证书服务，节省了 CA节点的耗能，并大大降低了 CA节点被攻击的概率。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法，其特征在于包括以下步骤:
[0007]I)假设存在一个新的节点待加入Ad-hoc网络中，将该新的节点作为当前申请节
占.[0008]2)当前申请节点生成证书请求文件,然后当前申请节点对生成的证书请求文件进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的用于表示证书请求文件的请求数据；[0009]3)当前申请节点向Ad-hoc网络中的所有节点广播步骤2)中得到的请求数据；
[0010]4) Ad-hoc网络中的每个节点在接收到当前申请节点广播的请求数据后，Ad-hoc网络中的每个节点将自身生成的随机数、自身的IP地址及自身的MAC地址按序组成一串数据，然后对组成的数据进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的整型数据；
[0011]5)Ad-hoc网络中的每个节点向Ad-hoc网络中除自身以外的其余所有节点广播自身对应的整型数据，Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的整型数据与接收到的所有整型数据组成一个数据集合；然后Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的数据集合中的每个整型数据的二进制数与接收到的请求数据的二进制数进行按位异或运算，得到对应的异或运算结果，再以十六进制表示每个异或运算结果；接着Ad-hoc网络中的每个节点从自身对应的所有以十六进制表示的异或运算结果中选出值最小的异或运算结果；
[0012]6)当选出的值最小的异或运算结果仅为I个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的值最小的异或运算结果对应的整型数据所属的节点选举为新的CA节点；当选出的值最小的异或运算结果为多个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的多个异或运算结果对应的整型数据所属的节点中MAC地址最小的一个节点选举为新的CA节点。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明方法首先对申请的节点生成的证书请求文件进行MD5散列信息摘要计算，得到请求数据，然后每个节点根据由生成的随机数、IP地址和MAC地址组成的数据经MD5散列信息摘要计算后得到的整型数据与接收到的请求数据，选举一个节点担任CA节点，由于确定CA节点的关键因素在于申请的节点生成的证书请求文件及Ad-hoc网络中的节点生成的随机数，因此对于同一个申请的节点，每次CA节点的选举结果也是不同的，对于不同的申请的节点，CA节点的选举结果也是不同的，这样有效地避免了 CA节点长时间的提供证书服务，节省了 CA节点的耗能；同时，大大降低了 CA节点被攻击的概率，即使CA节点被攻击了，还可以再随机选举出另一个节点担任CA节点，有效保证了证书服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明方法的流程框图；
[0015]图2为Ad-hoc网络中的20个持有影子密钥的节点进行第一轮证书请求被选举为CA节点的次数分布情况；
[0016]图3为Ad-hoc网络中的20个持有影子密钥的节点进行第二轮证书请求被选举为CA节点的次数分布情况；
[0017]图4为Ad-hoc网络中的20个持有影子密钥的节点进行第三轮证书请求被选举为CA节点的次数分布情况。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019]本发明提出的一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法，其流程框图如图1所示，其包括以下步骤:
[0020]I)假设存在一个新的节点待加入Ad-hoc网络中，将该新的节点作为当前申请节点。
[0021]2)当前申请节点生成证书请求文件,然后当前申请节点对生成的证书请求文件进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的用于表示证书请求文件的请求数据，该请求数据为以十六进制表示的整型数据。
[0022]3)当前申请节点向Ad-hoc网络中的所有节点广播步骤2)中得到的请求数据。
[0023]4) Ad-hoc网络中的每个节点在接收到当前申请节点广播的请求数据后，Ad-hoc网络中的每个节点将自身生成的随机数、自身的IP地址及自身的MAC地址按序组成一串数据，然后对组成的数据进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的整型数据，该整型数据为以十六进制表示的一串数据。
[0024]5) Ad-hoc网络中的每个节点向Ad-hoc网络中除自身以外的其余所有节点广播自身对应的整型数据(即:使得每个节点均知道其他所有节点对应的整型数据)，Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的整型数据与接收到的所有整型数据组成一个数据集合；然后Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的数据集合中的每个整型数据的二进制数与接收到的请求数据的二进制数进行按位异或运算，得到对应的异或运算结果(如果Ad-hoc网络中有20个节点，则对于任意一个节点，对应得到20个异或运算结果)，再以十六进制表示每个异或运算结果；接着Ad-hoc网络中的每个节点从自身对应的所有以十六进制表示的异或运算结果中选出值最小的异或运算结果。
[0025]6)当选出的值最小的异或运算结果仅为I个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的值最小的异或运算结果对应的整型数据所属的节点选举为新的CA节点；当选出的值最小的异或运算结果为多个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的多个异或运算结果对应的整型数据所属的节点中MAC地址最小的一个节点选举为新的CA节点。
[0026]为更好地说明本发明方法的可行性和有效性，进行试验验证。
[0027]在试验中，假设Ad-hoc网络中节点个数为20个，则当有待加入的新的节点广播请求数据后，Ad-hoc网络中的每个节点将自身生成的随机数、自身的IP地址及自身的MAC地址按序组成的一串数据，组成的格式如表I所列。每个节点在组成数据后，对该数据进行MD5散列信息摘要计算，表2给出了表I所列的数据经MD5散列信息摘要计算后得到的整型数据。表I和表2中Iiode1?node2(l表示第I个节点?第20个节点。
[0028]表I节点自身生成的随机数、自身的IP地址及自身的MAC地址按序组成的一串
数据
[0029]
【权利要求】
1.一种基于MD5散列信息摘要的移动CA节点选举方法，其特征在于包括以下步骤:1)假设存在一个新的节点待加入Ad-hoc网络中,将该新的节点作为当前申请节点；2)当前申请节点生成证书请求文件，然后当前申请节点对生成的证书请求文件进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的用于表示证书请求文件的请求数据； 3)当前申请节点向Ad-hoc网络中的所有节点广播步骤2)中得到的请求数据； 4)Ad-hoc网络中的每个节点在接收到当前申请节点广播的请求数据后，Ad-hoc网络中的每个节点将自身生成的随机数、自身的IP地址及自身的MAC地址按序组成一串数据，然后对组成的数据进行MD5散列信息摘要计算，得到一串长度为16个字节的整型数据； 5)Ad-hoc网络中的每个节点向Ad-hoc网络中除自身以外的其余所有节点广播自身对应的整型数据,Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的整型数据与接收到的所有整型数据组成一个数据集合；然后Ad-hoc网络中的每个节点将自身对应的数据集合中的每个整型数据的二进制数与接收到的请求数据的二进制数进行按位异或运算，得到对应的异或运算结果，再以十六进制表示每个异或运算结果；接着Ad-hoc网络中的每个节点从自身对应的所有以十六进制表示的异或运算结果中选出值最小的异或运算结果； 6)当选出的值最小的异或运算结果仅为I个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的值最小的异或运算结果对应的整型数据所属的节点选举为新的CA节点；当选出的值最小的异或运算结果为多个时，Ad-hoc网络中的每个节点将选出的多个异或运算结果对应的整型数据所属的节点中MAC地址最小的一个节点选举为新的CA节点。
【文档编号】H04L9/06GK103905198SQ201410081193
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】王晓东, 胡珊逢, 周宇, 叶庆卫, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:宁波大学