45、图像加密与节点安全方案的创新探索

图像加密与节点安全方案的创新探索

在当今数字化时代，图像安全和节点通信安全至关重要。本文将介绍两种不同但都具有创新性的安全方案，一种是基于物理不可克隆函数（PUF）的节点安全方案，另一种是基于直方图移位嵌入的图像压缩与有意义密文加密方法。

基于PUF的节点安全方案

该方案由物理不可克隆函数（PUF）、Diffie Hellman和协议设计构成，旨在降低功耗并生成真正的随机值，以提高安全可靠性。方案包含初始化阶段、注册阶段和认证阶段。
- 各阶段时间成本
| 阶段 | 控制器节点 (i) | 节点 (i + 1) |
| — | — | — |
| 注册 | HSHA - 256 | |
| 认证 | Eps(·) | |
| 认证 | Dps(Eps(·)) + HSHA - 256(·) + Eps(·) | |
| 认证 | Dps(Eps(·)) + HSHA - 256(·) × 3 + Eps(·) | |
| 认证 | HSHA256(·) × 2 + Dps(Eps(·)) | |

该方案的主要目标除了认证之外，还通过使用PUF生成值、验证身份并有效撤销身份，在节点之间创建安全通道。同时，通过对值进行排队，确保功耗适合制造环境。在安全分析中，对中间人攻击、重放攻击和相互认证进行了分析，证明该方案在使用中是安全的，并且保护了传输安全，能够在制造环境中实现认证并节省性能消耗。
- 与RSA方案对比
| 指标 | RSA | 本方案 |
| — | — | — |
| 内存使用(