基于属性的移动医疗安全系统的设计与实现(2)

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3.3 基于属性的加密算法中的相关定义 9

3.4 密文策略的属性基加密方案 10

4 系统设计 14

4.1 功能分析 14

4.2 系统结构 14

5 系统实现 18

5.1 系统初始化 18

5.2 权限验证 19

5.3 CPABE初始化 20

6 实验验证 21

6.1实验环境 21

结论 31

参考文献 32

1 引言

远程医疗监控系统的实现依赖于多种技术系统的综合运用。从数据的收集到数据的传输，以及数据的加密，数据的存放以及请求数据和数据的解密等过程，全方面应用到了传感器与传感器网络、无线通信技术、数据库技术以及本文重点研究的对象数据加密技术。下面是关于这些技术的一些介绍。

1.1 传感器与传感器网络

所谓传感器，就是将外界的信息通过感应设备加以转换变为光学量与电学量等易于监测的信息的设备，就像我们的五官一样。近年来，随着工业的发展，传感器的精度和稳定性也逐渐得到改善，并增加了一定的数据处理能力，可以自我检查、自我校正、自补偿。这种传感器被称为智能传感器（Smart Sensor）。基于以太网的传感器网络技术和应用近年来发展迅速，随着计算机技术和网络通信技术的发展，两者相辅相成。

现在，传感器网络作为新兴前沿领域的研究热点，是多学科交叉的代表。它代表的信息采集和处理模式的规模较小，成本较低，计算设备功耗也更低。人们通过它可以在任何时间、地点和任何环境条件下，获得大量的详细和可靠的信息，并真正实现“普适计算”的概念。

1.2 无线通信技术

长距离和短距离无线通信技术的选择是一个重要课题。考虑到与医疗监控系统的结构问题，采用通用分组无线业务（General Packet Radio Service），简称GPRS。研究者通过利用“分组交换”的概念发展出的一套无线传输方式就是GPRS。所谓“分组交换”，是将数据包分成许多独立的数据包，这些数据包将被独立传输。这种方式的优点是，频宽只有当数据需要被传输时才被占用，所以我们可以根据数据转移的数据量结算价格。1993年，英国BT Cellent公司提出了GPRS技术。GPRS在GSM原有的基础上，附加一个新的网络，并且增加一些新的设备和软件升级，一个新的网络连接实体就通过这样的方式形成了。这种网络实体提供端到端的、广域的无线网络连接。在灵活性与成本效益上，GPRS较之GSM也跟有优势。它的灵活性在于，信道在GPRS中是可以被共享的，这就极大提高了无线资源的利用率。

1.3 远程监控系统的概念

集中监控系统在如今的生产生活中扮演着十分重要的角色，随着科技的进步，特别是网络技术的日益进步，它在各个方面都将会有更加广泛的应用。与传统的人工监测相比，远程监控具有不可替代的优越性。在一些具体情形下，监控区域广大，监控点分散，监控对象复杂，大量的人力、物力和财力将会被投入来进行监控，这导致了资源的严重浪费。设备的维护，人员的花费都成为一些“老大难”问题。在一些敏感场合中，还易发生突发性状况，如工厂易发生爆炸或生产线产生残次品等，这些小概率事件随机性都太大，不能用人工监控来有效地控制。因此，提高自动化管理水平，实施集中远程监控势在必行。远程监控系统也因此就应运而生了。