無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理與路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的傳感器節(jié)點以自組織的方式組成的一個多跳、臨時、無中心的網(wǎng)絡(luò)，可廣泛用于海洋和野生動植物監(jiān)測，樓宇安全及地震監(jiān)測，以及許多軍事應(yīng)用中，具有廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般布置在比較惡劣的環(huán)境或是敵方陣地中，因此很容易受到攻擊，在傳感器節(jié)點計算速度、電源能量、通信能力和存儲空間非常有限的情況下，現(xiàn)有的安全機制是不夠的。新問題激勵新的研究，并且也提出了一些適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機制。密鑰管理技

2、術(shù)和路由協(xié)議就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中重要的研究課題。
　　 本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念，特點，安全需求及安全威脅；論述了密鑰管理的理論，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的密鑰管理方案。該方案主要在兩個方面改進了安全方案的性能：一是設(shè)計了一種基于預(yù)共享的對偶密鑰生成和分配方案，并對該方案進行了性能、安全、和抗俘獲分析。分析表明，方案能提高網(wǎng)絡(luò)連通性，減小節(jié)點的存儲密鑰數(shù)量，同時花費較低的通信開銷和計算量，較好的平衡了節(jié)點密鑰的

3、存儲量和網(wǎng)絡(luò)的通信量。二是提出了一種基于共享密鑰的節(jié)點鑒別機制，實現(xiàn)了網(wǎng)內(nèi)節(jié)點間在通信前確認彼此身份的合法性和有效性。詳細介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，并對分簇路由協(xié)議進行了深入的分析，提出了一種改進的分簇路由機制。這種機制一方面采用多跳路由算法建立起節(jié)點到達簇首的最小跳數(shù)鏈路，達到平衡網(wǎng)絡(luò)負載的作用；另一方面通過合理選擇一個備份簇頭，增強了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。最后對新的算法進行了仿真。結(jié)果表明，新的算法提高了無線傳感器