傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案的組合論研究.pdf

1、　　傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微小傳感器結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的自組織、分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).這種傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，能協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到這些信息的用戶.因此，這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以廣泛地應(yīng)用于國防軍事、國家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域.1999年著名的美國商業(yè)周刊[12]和MIT技術(shù)評(píng)論Techn

2、ologyReview在預(yù)測(cè)未來技術(shù)的發(fā)展報(bào)告中，分別將傳感器網(wǎng)絡(luò)列為21世紀(jì)最具影響的21項(xiàng)技術(shù)和改變世界的十項(xiàng)新技術(shù)之一.　　目前的傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案的設(shè)計(jì)都是大量使用了組合設(shè)計(jì)以及圖論的技巧.本論文的研究目的是研究其中某些組合設(shè)計(jì)問題和用組合數(shù)學(xué)方法設(shè)計(jì)比現(xiàn)有方案更優(yōu)的方案.注意到J.Lee，D.R.Stinson在[21]提出了用兩兩正交拉丁方構(gòu)造正交表，進(jìn)而構(gòu)造距離正則圖，并由此構(gòu)造傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰預(yù)分配方案.眾所周知

3、，對(duì)于一個(gè)給定的正整數(shù)n，求兩兩正交拉丁方的最大數(shù)目一直是組合設(shè)計(jì)理論要解決的、極為困難的經(jīng)典問題.由于此問題的難度，研究進(jìn)展不大.本論文的一個(gè)目的是改進(jìn)常彥勛在文[8]中給出的兩兩正交拉丁方個(gè)數(shù)的一個(gè)下界.另一個(gè)目的是將給出一個(gè)比J.Lee，D.R.Stinson[21]中方案更好的傳感器密鑰預(yù)分配方案和這個(gè)方案在計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn).　　本論文中提出一種確定性密鑰預(yù)分配方案即基于(△，D)圖的傳感器密鑰預(yù)分配方案，與已有的確定性分布式傳

4、感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案相比，在每個(gè)傳感器的密鑰長度、彈性和連通性相同的情況下，本文的方案能容納的傳感器數(shù)目更多.同時(shí)，在本論文中，在Chang[8]的基礎(chǔ)上，利用數(shù)論中的若干結(jié)果對(duì)N(n)的界作進(jìn)一步改進(jìn).　　分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)中的密鑰預(yù)分配研究成果還不多，但N(n)的問題的研究成果已有一些.本文中給出了：　　(1)基于(△，D)-圖的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案；　　(2)基于(△，D)-圖的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案在計(jì)算