基于節(jié)點部署信息的WSN密鑰管理機制研究.pdf

1、無線傳感器網絡是由大量的電源能量極其有限、存儲能力和數(shù)據(jù)處理能力比較弱、無線通信范圍受限的微型節(jié)點通過自組織的方式形成的網絡，已經廣泛應用于生活中的各個領域，其安全問題不容忽視。其中密鑰管理是首要解決的問題，也是保證節(jié)點之間安全傳輸數(shù)據(jù)的關鍵。 隨機預分配是目前普遍采用的密鑰分配機制，其中基于節(jié)點部署信息的密鑰預分配是已經被人們認可的一種密鑰分配機制。目前提出的基于節(jié)點部署信息的密鑰預分配方案大都是把節(jié)點分組進行管理，但是都不能

2、達到組內節(jié)點和組間節(jié)點相同的連通性，而且內存的占用量比較大，網絡的內存使用量和網絡的安全性之間存在矛盾，有些方案的網絡可擴展性不強，不適合于大規(guī)模的網絡。 鑒于現(xiàn)有密鑰管理機制的不足，本文做了一下工作： 一、基于密鑰預分配思想，提出了密鑰函數(shù)鏈預分配機制。鄰居節(jié)點間通過共享的兩個密鑰函數(shù)計算出它們之間的共享密鑰，在信息的傳送過程中運用了橢圓曲線中上的雙線性對的性質對消息進行加解密運算，實現(xiàn)了消息和節(jié)點的認證功能，防止了信

3、息的篡改和節(jié)點偽造攻擊。 二、給出了組與組之間臨界節(jié)點的判定方法。每個節(jié)點根據(jù)自己所覆蓋的區(qū)域精簡自身的密鑰函數(shù)鏈的數(shù)量，這樣既不影響網絡的連通性，又減少節(jié)點的內存使用量。 三、利用正六邊形對目標區(qū)域進行劃分，這樣不僅使節(jié)點上預分配的密鑰函數(shù)鏈的數(shù)量減少，還實現(xiàn)了用少量的節(jié)點就可以達到區(qū)域的無縫覆蓋。通過仿真實驗證明，該方案能減少節(jié)點的內存使用量，保證了組內節(jié)點和組問節(jié)點相同的連通性，提高了網絡的可擴展性，并減少了節(jié)點的