WSN中的无证书认证和密钥协商协议

由于无线传感器网络节点在能量、计算能力和存储能力等方面的局限性,传统的网络认证密钥协商协议难以直接应用到无线传感器网络中。为此,基于无证书的公钥密码体制,提出一种适用于无线传感器网络的认证和密钥协商协议,克服传统公钥认证的证书管理问题和基于身份认证的密钥托管问题。通过分析证明该协议满足认证协议各方面的安全属性要求,与已有的认证密钥协商协议相比,系统开销更少。     

基于公钥密码体制的动态无线传感器网络安全数据聚合研究

无线传感器网络通常由大量有限存储、计算和通信资源的传感设备组成,在军事和民用中得到广泛应用,因此其安全问题也受到关注。如今基于对称密钥密码体制的静态网络数据聚合已经得到丰硕的成果,随着新的安全要求和应用环境的出现,基于公钥密码体制的动态网络数据聚合成为热门研究领域。如何在不同公钥加密数据的传感器网络中实现端对端保密的数据聚合,文章给出一个直观的解决办法,并对3种公钥密码体制进行了性能与可行性分析,最后做出总结与展望。     

基于NTRU公钥密码体制的无线局域网安全方案

从身份认证、数据机密性和密钥管理等方面分析了无线局域网IEEE 802.11协议的安全机制,证明该协议存在着严重的安全漏洞,容易受到多种密码攻击。针对以上问题提出了一种新的基于NTRU公钥密码体制的无线局域网安全解决方案,该方案采用基于NTRU的公钥证书机制进行密钥管理、双向身份认证和会话密钥协商,采用AES分组加密算法进行通信数据加密。由于NTRU的高效性及公钥证书机制在密钥管理方面的灵活方便性,使得该方案能在传输带宽、终端处理器和存储器资源都十分有限的无线局域网中提供与有线网络等同的安全级别,而且高效     

无线传感器网络节点间认证及密钥协商协议

无线传感器网络的特性使它面临着比传统无线网络更大的安全挑战,其安全解决方案必须兼顾安全性和系统性能等因素。节点间认证及密钥协商是构建安全网络最基本的协议,是密钥管理协议和安全路由协议等的实现基础。很明显,包括传统Adhoc在内的各种无线网络领域中的安全认证及密钥协商机制都无法适用于无线传感器网络。为此,在充分考虑无线网络攻击方法和无线传感器网络自身特点的基础上,结合基于ID的公钥密码技术,提出了椭圆曲线双线性对上的无线传感器网络节点安全认证及密钥协商协议。分析发现,该协议不仅满足安全性要求,同时,能够适合无线传感器网络的特殊应用要求。     

基于PKC的WSN安全结构

由于传感器节点能量、计算和存储资源的限制,发现适用于无线传感器网络的加密技术是一个重要的挑战。考虑到传感器节点资源受限的特点,一种基于公钥加密的安全结构被提出。该安全结构以基于身份的密码系统为基础,但不需要密钥握手。分析表明该安全结构不但有好的安全强度,而且非常适用于资源受限的无线传感器网络。     

自认证公钥的无线传感器网络密钥协商协议

自认证公钥密码不需要证书管理,不存在密钥托管问题,非常适用于资源受限的无线传感器网络.但现有的自认证公钥传感网密钥协商协议存在安全性低和能量消耗大的缺点.首先分析并指出Yoon等人提出的协议不能抵抗密钥泄漏伪装攻击;然后采用MTI协议族的"隐式认证"的思想,基于椭圆曲线Diffie-Hellman假设,设计了一个新的基于自认证公钥体制的认证密钥协商协议WSN-AKA.该协议是第1个可证明安全的传感器网络自认证公钥体制密钥协商协议.与现有协议相比,该协议不仅安全性更高,而且因其密钥协商只需两次消息传递,其通信效率也最高而能耗最少.     

无线传感器网络密钥管理技术在空间网络中的应用研究

现有空间网络密钥管理技术研究成果多数基于公钥密码算法,且对航天器硬件资源与通信能力受限、空间网络动态特性考虑相对不足。本文从工程应用可行性角度出发,分析并总结现有主流无线传感器网络密钥管理技术的优缺点,在对空间网络密钥管理需求进行详细分析的基础上,将空间网络划分为小型星座网络、每个节点只有少数固定链路的星座网络、包含多个星座子网的空间网络以及ad hoc空间网络,并对无线传感器网络密钥管理技术在各类空间网络中的应用进行研究分析。     

基于动态多簇密钥管理模型的安全数据聚合方案

军事领域需要强有力的安全措施,但由于环境恶劣,缺乏物理保护,难以展开固定的通信设施。设计了一种基于身份的动态多簇密钥管理模型。该模型以簇为单位进行密钥管理,每个成员节点只需存储本簇的公钥因子矩阵,极大地节省了密钥存储空间,且可抵抗同谋攻击;密钥分发过程安全高效,节点加入和退出时密钥更新开销小;不依赖可信第三方便可实现身份认证,且不需要固定基础设施的支持。基于该模型提出了一种安全数据聚合方案。列举了部分可以抵御的攻击;讨论了该方案握手过程需要消耗的能量。结果显示,在新模型下将公钥密码体制用于无线传感器网络是可行的。     

一种基于椭圆曲线的WSN密钥管理方案

为在有限资源的无线传感器网络上进行安全的通信,根据路由算法思想和网络部署环境的特点,提出了一种基于椭圆曲线的节点存储邻居节点公钥动态变化的密钥管理方案。在方案中,每个节点使用公钥列表保存邻居节点的公钥,通过对公钥列表的查找决定通信密钥的协商过程,通过对公钥列表的大小进行分析,确定最佳列表长度。该方案基于椭圆曲线密钥体制,安全性得到了足够的保证,并且具有节点认证的功能,更符合无线传感器网络的要求。     

基于CPK的高效移动Ad Hoc网络密钥管理方案

移动Ad Hoc网络具有的动态网络拓扑、无线链路的弱安全性、节点的有限物理保护和无中心基础结构等特性,使得它面临严重的安全问题。因此鲁棒的密钥管理服务是移动Ad Hoc网络的安全基础。提出了一个基于椭圆曲线组合公钥方案和门限密码系统的移动Ad Hoc网络密钥管理方案。本方案的主要创新点是提出了三层密钥管理模型,并基于此模型,提出了节点密钥生成、密钥份额分发、节点密钥更新、密钥份额更新和密钥撤销的具体实现。三层密钥管理模型实现较高的安全性和较低的密钥管理开销。与基于证书的和基于身份的密钥管理方案相比,本方案在安全性和效率方面更加适用于移动Ad Hoc网络。     

无线传感网络中安全密钥管理机制

Recent advancements in wireless communication and microchip techniques have accelerated the development of wireless sensor networks (WSN). Key management in WSN is a critical and challenging problem because of the inner characteristics of sensor networks: deployed in hostile environments, limited resource and ad hoc nature. This paper investigates the constraints and special requirements of key management in sensor network environment, and some basic evaluation metrics are introduced. The key pre-distribution scheme is thought as the most suitable solution for key management problem in wireless sensor networks. It can be classified into four classes: pure probabilistic key predistribution, polynomial-based, Blom′s matrix-based, and deterministic key predistribution schemes. In each class of methods, the related research papers are discussed based on the basic evaluation metrics. Finally, the possible research directions in key management are discussed.     

无线传感器网络密钥管理方案综述

无线传感器网络密钥管理方案是无线传感器网络研究的热点问题之一。本文结合无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络中密钥管理方案的安全要求和评价指标,介绍了一些主要的密钥管理方案,并对它们进行了分析和比较,最后指出了研究方向。     

基于多密钥空间的无线传感器网络密钥管理方案

提出了一种基于多密钥空间密钥对预分布模型的无线传感器网络(WSN)密钥管理方案。该方案结合q-composite随机密钥预分布模型,并且通过引入地理位置信息,有效提高了节点之间安全连通的概率。分析表明,该方案在不增加存储空间的情况下,提高了邻居节点拥有相同密钥空间的概率,并且与多密钥空间密钥对预分布方案相比,可大幅提高被俘节点的阈值,增强了网络安全性,能够较好地适应无线传感器网络的网络环境和安全要求。     

多项式密钥预分配协议在传感器网络上的实现

在无线传感器网络中，网络安全通信已逐步得到网络架构人员和研究人员的重视。鉴于无线传感器网络大规模、节点资源非常受限、分布式等特性，该文提出了多项式密钥预分配协议，描述了其具体设计流程及独有的优势，并通过代码设计在TinyOS操作系统上得到了实现。     

无线传感器网络随机密钥预分配改进方案

由于无线传感器网络节点能量、存储能力和计算能力的有限性,使传统的网络安全方案受到挑战。针对无线传感器网络的特点,在预共享密钥和随机密钥分发方案的基础上,提出了一种密钥分配方案。该方案采用只保存密钥池中密钥ID号的方法,节省了节点的存储空间。同时,考虑到传感器节点自身资源有限的特点,在满足加密需要的前提下,通过减少会话步骤、简化计算方法来降低传感器节点的工作负荷,从而使得传感器节点存储空间和通信开销都非常小,大大提高了传感器网络的工作效率。     

基于网格部署模型的WSN密钥分配方案

针对现有密钥预分配方案中网络连通性差、存储开销大、节点抗攻击能力不强等问题,提出一种基于网格部署模型的无线传感器网络密钥分配方案。该方案将部署区域划分为相互不重叠的六边形网格,为每个网格分配多个不同的密钥空间,且使任意相邻的网格之间仅共享一个密钥空间。根据节点的部署信息和已知的区域信息为其分配密钥信息,从存储开销、网络连通性和安全性方面对方案进行性能分析。实验结果表明,与已有密钥分配方案相比,该方案的网络连通率为1,不仅能降低节点内存需求,而且增强了无线传感器网络中节点抗随机攻击和区域攻击的能力。     

基于双线性对的WSN密钥协商和认证协议

无线传感器网络(WSN)节点在电源、计算能力和内存容量等方面存在局限性,且面临的安全威胁更复杂。为此,提出一种适用于类LEACH路由的WSN密钥协商和认证协议。通过引入当前轮数,实现节点间的双向身份认证,以抵御选择性转发、Sybil和Hello泛洪等常见攻击。利用ID和双线性对原理生成节点间的动态会话密钥,从而减少节点间的交互步骤,降低能耗。SVO逻辑推理和性能分析结果表明,该协议同时满足安全性要求和WSN的特殊应用要求。     

分簇结构无线传感器网络安全协议设计

提出了一种基于分簇结构的无线传感器密钥安全分发协议——SEKD协议,与现有典型分簇结构的安全协议相比,能够提供确定的安全性并显著地降低了网络能耗、存储开销。SEKD协议可以高效动态地为每个簇建立簇密钥,并基于因式分解的困难性,通过簇首一次广播即可实现簇密钥的安全分发,最大程度地节约了通信量和加密解密开销。由于多跳路由数据包,SEKD协议采用多重加密保证了数据的安全性。性能分析和仿真实验显示,SEKD协议在满足安全需求的前提下,能为无线传感器网络高效建立簇密钥与簇间密钥,并显著降低网络能耗,进一步延长网络的生存时间。     

无线传感器网络中密钥管理机制约束因素研究

无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,广泛应用于军事、工业、医疗、交通等诸多方面。安全问题是重要的问题,在无线传感器网络中,安全管理最核心的问题就是密钥的管理。在介绍无线传感器网络基本概念、特征基础上,结合密钥管理技术,阐述了网络影响密钥管理机制执行的约束因素,并给出研究适用于传感器网络密钥管理机制的研究思路。     

传感器网络安全研究

由于传感器网络自身的一些特殊需求,加上其节点资源非常有限和网络特征的多样性,其安全问题在很大程度上不同于传统网络.给出了传感器网络的安全体系结构,力图对该领域的研究进行整体的描述.讨论了3个方面的问题:1)所采用的密码体制,如SKE,MAC,PKC等;2)密钥管理中的多种密钥建立算法;3)路由、能耗和容错等多因素相关的综合考虑.最后,简要介绍了其他一些安全问题以及该领域今后的研究热点.