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医疗无线体域网中隐私保护的认证协议研究的开题报告
一、选题背景
医疗无线传感体域网（WirelessBodySensorNetworks，WBSN）是一种专为监测病人身体状况而设计的传感器网络。它可以通过收集人体的生理数据，如心率、血压、体温等，为医生提供帮助。但是，由于WBSN中传输的数据特别隐私敏感，一旦数据泄露会对病人的隐私造成严重危害。因此，在保护病人隐私的同时，确保数据的安全性和完整性至关重要。为解决这个问题，研究人员提出了许多关于认证协议的研究。
二、研究目的
本文旨在研究医疗WBSN中的隐私保护和认证协议，针对现有技术的不足之处，提出一种新的认证协议，以增强数据的安全性和隐私保护能力。
三、研究内容
1.WBSN中的安全和隐私问题
WBSN的数据传输必须保证数据的安全性和隐私保护。数据被截获或篡改将会导致隐私泄露和伪造数据，而这些都可能导致患者的生命受到威胁。因此，在WBSN中，必须采取相应的安全措施以确保数据的安全性和隐私保护。
2.WBSN中的认证协议
认证协议是保证数据的安全性和完整性的重要机制。在本文中，将研究目前已有的常用认证协议的优缺点，包括基于密码学技术的协议（如RSA、AES等）和基于双向认证协议等，并提出一种新的认证协议以增强数据的安全性和隐私保护能力。
3.设计新的认证协议
为了增强WBSN中数据的安全性和隐私保护能力，在本研究中将提出一种新的认证协议。这种协议将基于双向认证技术和插入式哈希算法（SHA-2），以增加数据传输的安全性。新的协议将包括以下步骤：
（1）病人向医生发送身份信息的请求。
（2）医生发回一条带有一个随机数r的消息。
（3）病人使用双向认证协议将r和自己的认证密钥进行计算，生成一个加密哈希值。
（4）将消息及加密哈希值发送给医生。
（5）医生验证哈希值的正确性，如果验证成功，则返回自己的身份信息和一个带有r+1的消息。
（6）病人使用同样的方式验证r+1是否正确，如果验证成功，生成一个带有消息签名的消息，并发送给医生。
（7）用SHA-2插入哈希算法对数据进行加密。
四、研究意义
（1）提出一种新的认证协议来增强WBSN中数据的安全性和隐私保护能力；
（2）促进医疗WBSN应用的发展，提高医疗行业对传感器网络技术的信任；
（3）为其他无线传感器网络应用提供经验教训。
五、研究计划
（1）2021年7月至8月：对WBSN中的数据安全问题和已有的认证协议进行调研，撰写文献综述；
（2）2021年9月至11月：设计新的认证协议，包括算法设计和协议流程的设计；
（3）2021年12月至2022年2月：隐私保护方面的实现，包括数据插入哈希算法、消息认证码和数字签名等；
（4）2022年3月至5月：实验和数据分析；
（5）2022年6月至7月：论文撰写和答辩。