無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理與路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無(wú)線(xiàn)通信收發(fā)裝置的傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織的方式組成的一個(gè)多跳、臨時(shí)、無(wú)中心的網(wǎng)絡(luò)，可廣泛用于海洋和野生動(dòng)植物監(jiān)測(cè)，樓宇安全及地震監(jiān)測(cè)，以及許多軍事應(yīng)用中，具有廣泛的應(yīng)用前景。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般布置在比較惡劣的環(huán)境或是敵方陣地中，因此很容易受到攻擊，在傳感器節(jié)點(diǎn)計(jì)算速度、電源能量、通信能力和存儲(chǔ)空間非常有限的情況下，現(xiàn)有的安全機(jī)制是不夠的。新問(wèn)題激勵(lì)新的研究，并且也提出了一些適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制。密鑰管理技

2、術(shù)和路由協(xié)議就是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中重要的研究課題。
　　 本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念，特點(diǎn)，安全需求及安全威脅；論述了密鑰管理的理論，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的密鑰管理方案。該方案主要在兩個(gè)方面改進(jìn)了安全方案的性能：一是設(shè)計(jì)了一種基于預(yù)共享的對(duì)偶密鑰生成和分配方案，并對(duì)該方案進(jìn)行了性能、安全、和抗俘獲分析。分析表明，方案能提高網(wǎng)絡(luò)連通性，減小節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)密鑰數(shù)量，同時(shí)花費(fèi)較低的通信開(kāi)銷(xiāo)和計(jì)算量，較好的平衡了節(jié)點(diǎn)密鑰的

3、存儲(chǔ)量和網(wǎng)絡(luò)的通信量。二是提出了一種基于共享密鑰的節(jié)點(diǎn)鑒別機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)間在通信前確認(rèn)彼此身份的合法性和有效性。詳細(xì)介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，并對(duì)分簇路由協(xié)議進(jìn)行了深入的分析，提出了一種改進(jìn)的分簇路由機(jī)制。這種機(jī)制一方面采用多跳路由算法建立起節(jié)點(diǎn)到達(dá)簇首的最小跳數(shù)鏈路，達(dá)到平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的作用；另一方面通過(guò)合理選擇一個(gè)備份簇頭，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。最后對(duì)新的算法進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，新的算法提高了無(wú)線(xiàn)傳感器