多相無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要面臨各種各樣的安全威脅，如節(jié)點(diǎn)暴露在不安全的環(huán)境中時(shí)易被俘獲;采用無(wú)線電信號(hào)傳播時(shí)易被截獲等。因此網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要研究方向。本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全中的密鑰管理方面進(jìn)行了深入研究，并提出了多相無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于異或哈希函數(shù)的隨機(jī)密鑰分配方案和基于蜂窩模型的密鑰分配方案。
　　本文重點(diǎn)對(duì)隨機(jī)密鑰預(yù)分配方案和基于部署知識(shí)的密鑰預(yù)分配方案進(jìn)行了研究和分析。隨機(jī)密鑰預(yù)分配方案因?yàn)榫哂泄?jié)點(diǎn)占用的存儲(chǔ)空間小

2、，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性好，支持大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，被俘節(jié)點(diǎn)的影響范圍小，網(wǎng)絡(luò)安全性較高等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前密鑰管理問(wèn)題的主要研究方向。而基于部署知識(shí)的密鑰預(yù)分配方案對(duì)部署區(qū)域進(jìn)行分組，同時(shí)也對(duì)密鑰池進(jìn)行分組，增大了鄰居節(jié)點(diǎn)間的安全連通概率，從而在很大程度上提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全連通概率。由于有這些優(yōu)點(diǎn)，基于部署知識(shí)的密鑰預(yù)分配方案逐漸成為一種新興的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理技術(shù)。
　　本文在E-G方案的基礎(chǔ)上，基于多相無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合異或哈希函數(shù)，提

3、出了H-X方案。該方案中，節(jié)點(diǎn)以代的形式部署到環(huán)境中，每一代都有自己的密鑰池，并且下一代的密鑰池由上一代密鑰池中的密鑰兩兩經(jīng)過(guò)異或哈希函數(shù)運(yùn)算生成，生成后刪除上一代密鑰池中的密鑰。任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要通信時(shí)，必須在代所在的范圍內(nèi)建立通信密鑰。接著分析了基于部署知識(shí)的分組模型，改進(jìn)了正六邊形的分組模型，將部署區(qū)域分為核心區(qū)域和次核心區(qū)域，核心區(qū)域所對(duì)應(yīng)的子密鑰池由基站密鑰池直接分配密鑰，次核心區(qū)域所對(duì)應(yīng)的子密鑰池由其周邊四個(gè)核心區(qū)域所對(duì)應(yīng)的子