为了以无线传感器网络中的用户身份验证方法从节点获取数据，它受到诸如密码破解和对多种网络攻击的脆弱性等安全问题的困扰。对Das协议的二元认证进行改进的基础上，介绍了用户与网关，网关和传感器节点的相互认证机制以及用户密码更改机制。UAPL协议。UAPL协议具有安全验证机制，可以防止网关节点旁路攻击和伪装攻击等网络攻击。供的密码更改保护可以避免密码泄漏引起的安全问题。验结果表明，UAPL协议比其他改进的Das协议具有更高的安全性。线传感器网络广泛用于工业，民用和军事领域，因此一旦恶意攻击网络，可能会导致严重的问题，例如信息泄漏，数据丢失以及伪造用户密码，尤其是在工业和军事应用中。击者从无线传感器网络中获取重要数据，这将导致重大的经济损失和安全威胁[1-2]。线传感器网络安全性研究的一个领域是用户身份验证方案[3-4]，该方案允许具有唯一真实身份的用户访问传感器节点收集的数据。否可以设计用户身份验证协议以有效防止网络攻击者伪造用户密码或利用漏洞获取有关节点数据的信息的问题是研究的主题。文的内容。Das [5]提出了一种用于无线传感器网络的两因素用户认证协议，该协议解决了传统用户认证协议的缺点，并建立了会话密钥，从而提高了无线传感器网络的效率。户认证在某种程度上。Chen等。[6]指出，Das协议在无线传感器网络上的网关节点和传感器节点之间的相互认证协议中存在安全缺陷。了解决此问题，他们提出了一种具有保密性的改进的Das协议，以确保合法用户在网络攻击存在时始终可以保持一定程度的安全性。
Khan等。[7]指出，在Das协议中，用户无法更改/更新自己的密码，恒温阀芯并且它不提供网关节点和传感器节点之间的相互身份验证，因此使网关节点容易受到绕过攻击和特殊内部攻击的攻击。此，他们提出了改进和安全修复程序，以修复Das协议中的易受攻击的部分。等。[8]提出了一种用于隐私数据聚合的无线传感器网络（Privacy Data Aggregation，PDA），采用了无树拓扑来保护每个节点数据的机密性，并提出了两种方案：1）基于群集的基于群集的专用数据聚合（CPDA）：使用多项式的群集协议和代数属性。2）Slice-Mix-AggRegaTe（SMART）：建立在切割技术之上，并结合了其他属性。献[6]中提出的改进的Das协议仍然存在缺陷：例如，在并行会议和内部特殊攻击期间安全机制存在缺陷，并且没有密码更改机制。供。献[7]中提出的改进的Das协议方案在并行会话攻击方面存在缺陷，在防止网关节点旁路攻击时仅提供部分保护。没有相互认证机制和密码更改机制的Das协议相比，本文提出了UAPL协议，该协议在注册阶段和d阶段加强了安全保护。份验证协议的身份验证：从用户发送请求到响应该请求的传感器节点，通过生成密钥，秘密参数和计算哈希函数进行双向验证。其他改进的Das协议相比，UAPL安全验证机制可以防止攻击者解密通过伪装的传感器节点由网关节点发送的验证值，并防止攻击者解密密码。用户遭受蛮力攻击。Das协议是Das在2009年提出的针对无线传感器网络用户的身份验证协议[9]。协议主要使用两因素身份验证方法，该方法可以防止其他用户使用相同的登录身份以及被盗的验证和防范。装，重播威胁等Das协议包括注册阶段，连接阶段和帐户验证阶段，主要用户认证过程[9]如下。
中：key表示对称密钥，是串联运算符。H（·）表示哈希函数。获得DZ的值之后，网关节点nW生成秘密参数ξa并将其存储在传感器节点中，并且网关节点nW将使用计算出的值DZ，密码存储地址H （PWi）和IDi帐户自定义用户智能卡的设置。用智能卡进行身份验证时使用户更安全。中，TP（时间戳）是指整个连接阶段用户的当前时间戳。获得DIDi和Ci的值后，将验证信息集{DIDi，Ci，TP}发送到网关节点nW。证阶段当网关节点在TPn时收到连接请求时，它将在TPn上执行时间验证。果出现TPn-TP> t，则t表示最大授权通信延迟，网关节点将中断验证过程。验证信息Ci不同于C * i时，网关节点拒绝连接请求。果两个值相同，则nW会将验证信息集{DIDi，Ai，TP’}发送到最近的传感器节点（传感器节点）nj，以响应数据请求请求。中Ai代表合法网关节点的验证信息，由秘密参数ξa生成，Ai的计算公式为：Ai = H（DIDi‖nj‖ξa‖TP′），TP’指在时间戳验证阶段当前的网关节点nW。点nj首先检查TP’，当不超过最大授权通信延迟时，计算H的值（DIDi‖nj‖ξa‖TP′）是否等于Ai，如果相等，则节点nj响应用户i请求查询传感器数据。《 Das协议》提出后，近年来许多研究人员对《 Das协议》进行了研究和改进。Khanr等。[11]发现Das协议容易受到网关节点绕过攻击和内部特殊攻击的影响，并且存在一些安全漏洞，因此针对发现的问题对Das协议进行了改进。;但是Khan改进后的协议缺少用户和网关节点。感器与传感器网络之间的相互认证机制提供了远程管理/查询功能，使用户可以从远程终端访问网络数据。集网络数据时，缺乏相互认证机制会使网络数据容易非法。道了Nyang-Lee等。[12]分析了Das协议在遭受密码猜测攻击和模拟网关节点攻击时的脆弱性，并提出了一种提高Das协议安全性的协议。是，该协议没有更改用户密码的机制。
旦公开了密码，就不能更改先前设置的密码，这带来了很大的安全风险。
Chen等。[13]在对Das协议的研究中提到，该协议在用户和网关节点之间不具有相互认证，并且在受到并行会话的攻击时存在某些漏洞。于相互认证协议的更强大的无线传感器网络；但是网络无法阻止传感器节点的欺骗攻击。非法用户放置错误的传感器节点并使用错误的数据来响应验证信息集{DIDi，当Ai，TP’}时，网关节点无法识别错误的数据并确定如果数据有效，则此类缺陷将威胁到整个网络的安全性。传感器网络中，为了使用传感器节点收集的数据，合法用户i将在注册期间获得合法帐户。中：H（PWi）是哈希函数，⊕是异或运算符。获得PSi的值后，PWi的帐户IDi和密码将通过安全通道发送到网关节点。中：密钥是指通过网关节点已知的唯一对称密钥，ξa是网关节点生成的秘密参数，是连接运算符。计算验证信息Bi，Pi和Ri时，Bi，Pi，Ri和H（IDi | PSi）自定义用户智能卡的参数，并且网关节点将ai存储在智能卡上。时，一个独立的密钥（n）= H（ξa‖ni）存储在每个传感器中，并负责将数据传输给用户，传感器节点的标识也没有。用户请求从传感器节点访问数据时，将开始实施身份验证，标识和保护，这分为连接和验证步骤。TP是当前阶段用户的时间戳，当用户认证请求通过时，将生成一个新的随机值Ni。
获得值DIDi之后，将验证信息集{DIDi，TP，IDi，Ni}发送到网关节点。钥* i是指在时间TP *处通过网关节点的唯一已知对称密钥。检查M * i和Mi是否相同。时，网关节点生成一个新的随机值（新鲜的随机值）Ni1，并将验证信息集{DIDi，TP′1，Ni1}发送到某些较近的传感器节点nj以满足需要用户。求数据请求，TP’是指网关节点发送消息时的当前时间戳。发送信息{Gi，Nn}，Nn是传感器节点nj生成的新随机值。G * i = H（键* n’TP’i’Ni1）当G * i = Gi时，传感器节点nj发送消息{Wi}以允许网关节点响应来自nj的请求，其中Wi = H （DIDi‖键*n‖Nn）。W * i = Wi时，用户可以成功地从传感器节点nj查询数据。话密钥已建立。时，网关节点生成一个随机值key12，并在智能卡的末尾发送加密密钥Ni’key12，并在传感器节点nj的末尾发送加密密钥Nn’key122。
中，计算值NPSi = H（NPWi）⊕ai，智能卡将Bi和Pi替换为NBi和NPi，以完成密码更改操作。于可能的网络攻击情况，假设攻击者可以拦截用户在智能卡终端，网关节点和收集数据的传感器节点nj之间传递的所有信息，并假设用户的智能卡被攻击者窃取，在这种情况下，攻击者将采取各种可能的攻击计划。此，传感器节点nj和智能卡是唯一的，也就是说，攻击者只能获取传感器节点nj中属于智能卡的当前持有者的数据，并且攻击者不会同时获取该节点中存储的其他用户数据，并且其他传感器不会影响该节点。击者伪装成一个传感器节点，假装成无线传感器网络的普通节点，以达到获取DIDi和Mi的目的。i = H（H（IDi‖PSi）* “密钥* i” Ni）由于验证信息DIDi和Mi是通过秘密值获取的，因此攻击者无法对其进行解密。UAPL协议中，秘密纯文本值不发送到节点，而是在单向哈希函数中加密。此，即使攻击者获得了DIDi，Mi，Bi，哈希函数的单向属性也阻止了攻击者猜测任何秘密值{PWi，keyi，keyn，key}。外，本文中的协议基于智能卡计算和用户密码的两因素身份验证方法，比基于密码身份验证的协议具有更高的安全性。密码。击者可以通过在身份验证和身份验证阶段将包含DIDi和Mi或DIDi和Wi的序列信息发送到网关节点或存储数据的传感器节点，来强制解密用户身份验证操作。别，但是在UAPL协议中，每个身份验证过程都是：使用不同的随机数使得身份验证解密的可能性极低，并且安全性得到了极大的提高。样，攻击者在解密keyi和keyn时必须尝试的可能组合数目增加了2Ri倍和2RD倍，并且解密难度也增加了，这有效地提高了网络数据的安全性。
1是UAPL与其他改进的Das协议的安全功能比较的结果，从表中可以看出，除了UAPL之外，其他三种协议都没有安全功能保护传感器节点的节点免受伪装攻击并防止暴力攻击。了UAPL协议和Nyang-Lee [12]提出的协议外，其他两个协议都没有实现智能卡和网关的相互认证操作。
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