異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)以Ad Hoc方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。密鑰管理是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中極具挑戰(zhàn)性的安全問題之一。在多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案中，通常都是認(rèn)為節(jié)點(diǎn)的功能相同。研究表明，異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠延長網(wǎng)絡(luò)壽命，提高網(wǎng)絡(luò)連通性、可測(cè)性和抗毀性。因此，如何利用節(jié)點(diǎn)互異的特征，為異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)出高效的密鑰管理方案成為一個(gè)重要的和需要探索的問題。本文將研究異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理方案。 首先，本文概述了無線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全所涉及的安全目標(biāo)、面臨的安全挑戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)各層的安全問題。 然后，本文對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理進(jìn)行了全面系統(tǒng)的綜述。內(nèi)容涉及密鑰管理問題描述、密鑰管理方案的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及分類、現(xiàn)有典型方案描述等諸多方面，并重點(diǎn)分析和總結(jié)現(xiàn)有典型方案的優(yōu)缺點(diǎn)。這些內(nèi)容是異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案研究的基礎(chǔ)。 作為研究重點(diǎn)，本文給出了兩個(gè)具體的異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案。針對(duì)基本隨機(jī)密鑰預(yù)分配方案的密鑰環(huán)中密鑰

3、利用低的問題，考慮到把網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，密鑰池分為多個(gè)子密鑰池和部署節(jié)點(diǎn)分成多組，組中節(jié)點(diǎn)從對(duì)應(yīng)密鑰池中選擇密鑰，部署到對(duì)應(yīng)區(qū)域中，將能夠保證節(jié)點(diǎn)間以組相鄰，提出了一種基于區(qū)域的異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該方案優(yōu)于現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案。 針對(duì)現(xiàn)有隨機(jī)密鑰預(yù)分配方案不同節(jié)點(diǎn)間能夠建立相同共享密鑰的不足，把這些方案中的密鑰池?fù)Q成多項(xiàng)式池，節(jié)點(diǎn)間通過共享多項(xiàng)式來計(jì)算共享密鑰，便可以克服這種問題