分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)密鑰管理方案的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其低成本、多功能及特殊的應(yīng)用環(huán)境，自問(wèn)世以來(lái)，受到了各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。它的出現(xiàn)和發(fā)展，不僅影響了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，同時(shí)改變了人們的生活和觀念。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)技術(shù)和應(yīng)用條件的日趨成熟，其安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視，而密鑰管理方案的研究便是其中一個(gè)重要的方面。由于傳感器節(jié)點(diǎn)自身低功耗、低存儲(chǔ)、低計(jì)算能力等的限制和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特殊環(huán)境，傳統(tǒng)的密鑰管理方案無(wú)法直接運(yùn)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。因此，設(shè)計(jì)出能夠滿足無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)各

2、種需求的密鑰管理方案，對(duì)其進(jìn)一步的發(fā)展有著極為重要而深遠(yuǎn)的意義。
　　 本文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目前所面臨的安全問(wèn)題及需求，總結(jié)了現(xiàn)有的典型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理方案，并將這些方案的優(yōu)缺點(diǎn)及性能進(jìn)行了討論分析。然后，根據(jù)這些方案的不足，針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性和安全需求，本文提出了一種新的基于分簇的動(dòng)態(tài)密鑰管理方案——KMSS方案。該方案結(jié)合了分簇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)密鑰管理的特點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)分成若干簇并提供密鑰定期更新機(jī)制，減小節(jié)

3、點(diǎn)各部分的能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命，同時(shí)滿足了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。另一方面，本文將網(wǎng)絡(luò)中的通信密鑰分成簇內(nèi)會(huì)話密鑰和主密鑰兩種。普通節(jié)點(diǎn)之間的會(huì)話密鑰通過(guò)預(yù)置的單向函數(shù)來(lái)生成，加強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)的抗俘獲性，而簇頭節(jié)點(diǎn)與基站之間的主密鑰則利用門限秘密共享機(jī)制，將主密鑰分成n個(gè)子密鑰分發(fā)給各個(gè)簇頭，單個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的失效只能泄露其子密鑰，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。最后，經(jīng)過(guò)分析與比較，該方案能夠有效地降低節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、存儲(chǔ)開(kāi)銷和網(wǎng)絡(luò)的通信開(kāi)銷，增強(qiáng)抗俘獲性