Розробка легковагового протоколу автентифікації та динамічного розподілу ключів для бездротових сенсорних мереж з топологією Mesh

Анотація

У статті запропоновано легковаговий протокол автентифікації та динамічного розподілу ключів для бездротових сенсорних мереж з топологією Mesh. Розроблено математичну модель наскрізного шифрування, яка мінімізує енергетичні витрати криптографічних операцій шляхом оптимізації примітивів на основі алгоритму ECDH та хеш-функцій SHA-256. Основою практичної реалізації є брокер повідомлень Mosquitto з плагіном автентифікації mosquitto-auth-plugin, що забезпечує контроль доступу ACL через MQTT-протокол. Аналітичні оцінки показують зменшення енергоспоживання до 62% порівняно з класичними схемами TLS при збереженні криптографічної стійкості на рівні 128 біт. Ефективність підходу підтверджена імітаційним моделюванням на типових конфігураціях Mesh-мереж.

Ключові слова: бездротові сенсорні мережі, Mesh-топологія, MQTT, автентифікація, ACL, розподіл ключів, ECDH, енергоефективна криптографія.