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无线体域网(Wireless Body Area Networks,简称WBAN)是一种小型的以人体为中心的无线网络,由一套可穿戴的生物传感器和一个身体主站(或称移动终端,如手机、PDA等)组成。WBAN中的可穿戴传感器收集人体生理信息,通过移动终端将生理信息传输到远程服务器,远程服务器分析处理生理信息,并为WBAN用户提供相关的服务。无线体域网在医疗监护领域有着非常广阔的应用前景,植入或穿戴在人体的医疗传感器,通过采集与人体健康相关的生理信息如血压、血糖、心率等,可以长期监测人体健康状况,同时也为医生诊断提供准确及时的数据,让人们足不出户就能享受准确方便的医疗服务。无线体域网中传输的是与人体健康相关的生理数据,这些数据是非常重要和隐私的。然而,由于无线体域网使用无线通信技术传输数据,而无线通信环境的开放性很容易受到恶意攻击者的攻击,这样不仅会侵犯用户的隐私,更有可能对用户的生命健康安全造成危害。保证网络信息安全是无线体域网应用的基础和前提,而保护用户隐私是无线体域网隐私保护研究的基础问题,因此,为了大规模发展和推广应用无线体域网,必须设计安全有效的隐私保护机制保护网络信息安全和用户隐私。一个性能优良的匿名认证方案能够在保护用户隐私的同时,有效的抵御恶意攻击者的各种攻击。在匿名认证方案中,用户向服务方请求认证的时候要保证自己的身份信息不泄露,同时又要确保消息的机密性、完整性、时效性和不可否认性等要求,这是当前无线体域网研究领域的难点和热点。本文在介绍无线体域网的特点和安全需求的前提下,针对无线体域网中的身份隐私保护问题展开研究和讨论,主要工作如下:(1)提出了一个无线体域网中面向多用户的匿名聚合认证方案。针对无线体域网在敬老院中的应用,设计了一种新的WBAN系统模型,能够同时对多个无线体域网用户进行认证。该方案不仅实现了远程服务器与用户之间的身份认证,同时还保护了用户的身份隐私,实现匿名性,并且在通信双方建立会话密钥。利用聚合签名技术,有效的降低了远程服务器的认证开销,在通信方面大大降低了通信代价。方案不使用双线性映射,无配对操作,通过安全性分析和复杂性对比,表明本方案不仅安全可靠而且具有较低的计算和通信开销。(2)提出了一个安全的无线体域网匿名认证方案。在典型无线体域网医疗应用模型的基础上引入一个完全可信安全硬件,安全硬件部署在远程服务器的网关处,只执行预先加载的程序,任何人无法对其进行修改。引入聚合签名技术,安全硬件将用户签名与其他虚拟用户的有效签名相聚合,使得远程服务器只能验证聚合后的签名,实现用户匿名性。利用聚合签名技术实现匿名性,用户不用维护假名池,从而有效的降低了用户的存储代价和计算开销,进而提高了认证效率。用户利用自身的私钥和远程服务器的公钥对请求消息进行签名,使得远程服务器在验证签名的有效性时必须使用相对应的私钥,也即只有指定的远程服务器能够验证签名,加强了系统的安全性。