Comparison of Random Key Predistribution Schemes in Wireless Sensor Networks Based on Average Distance.pdf

1、傳感器網絡的生存周期取決于傳感器節(jié)點所存儲的電源。電源消耗主要包括感知、通訊、數據處理三個部分，數據通訊包括轉發(fā)和接收消息。在隨機密鑰預分配方案中，密鑰被隨機地從密鑰池中選擇，預先裝配到每個傳感器結點的內存。在傳感器節(jié)點分布完成后，通過在擁有相同密鑰的節(jié)點之間建立路徑，得到了一張無線傳感器網絡的密鑰圖。
　　 為了達到節(jié)約結點有限電源的目的，信息在任意兩個結點之間傳遞的平均路徑距離，是衡量傳感器網絡性能的一個很重要的標準。因此，

2、本文首先提出密鑰圖的平均距離作為判斷密鑰預分配方案性能的一個標準。平均路徑距離，是基于所有節(jié)點之間的總距離推算得出來的。評判標準是：平均路徑距離值越小，密鑰方案越好。這是因為較小的平均路徑距離意味著較低的能源消耗。本文比較了基本的隨機密鑰分配方案、q-密鑰方案、隨機對密鑰方案、鄰近對密鑰方案。實驗顯示，鄰近對密鑰方案在平均路徑距離上表現好，而隨機密鑰分配方案最差，隨機密鑰分配方案略強于q-密鑰方案。實驗同時顯示，伴隨著結點的度增加，跳數

3、減少，因此平均路徑距離減少。其他對平均路徑距離有影響的因素包括：密鑰環(huán)的大小、節(jié)點通訊半徑、分布模式、網絡規(guī)模(指結點密度)。通過實驗觀察到，隨機密鑰分配方案在結點與通訊范圍內的鄰居結點沒有產生共享密鑰時，平均路徑比較長：而當結點的密鑰環(huán)大小增加時，相應地平均路徑距離迅速減小。
　　 基于上述考慮，本文提出一種新的隨機密鑰分配增強方案：每個結點都分配一個特別的密鑰，它們在密鑰路徑建立過程中使用，以達到縮減平均路徑距離長度的作用。