随机部署的传感器网络节点对偶密钥路径建立算法研究

基于规则网络（例如超立方体模型）的预置方案具有预置开销小、寻径快等特点．然而,这类方案的直接对偶密钥建立概率较低．提出了基于超立方体模型弱连通性质的层次密钥连通框架,并给出了节点的本地搜索算法．仿真结果表明,所提算法能显著提高节点的本地连通度．     

传感器网络中节点对偶密钥建立自学习算法研究

对偶密钥建立的有效性和安全性的折衷平衡是研究传感器网络中对偶密钥管理问题的焦点.提出了基于扩环矩阵向量预置的密钥建立算法以及相应的节点自学习算法.仿真实验表明我们的算法不仅取得了与MSKPD方案非常接近的抗毁损性能,而且在同样的预置和部署条件下,具有更高的密钥连通度.     

基于层次超立方体模型的对偶密钥预置算法

通过所建立对偶密钥，传感器网络节点之间可使用加密技术进行通信，从而保障了通信的安全性。在KDC和基于多项式池的密钥预置模型基础上，提出了一种用于密钥预置的层次超立方体模型及其密钥预置算法。理论与实验分析表明，与基于多项式和基于多项式池的对偶密钥预置算法相比，该算法具有更好的安全性能与更高的对偶密钥建立概率。     

传感器网络中基于信誉模型的对偶密钥建立算法

基于密钥预置技术,提出了一种新的传感器网络动态对偶密钥建立算法。在该算法中,节点在部署前首先被预置一个全局初始密钥,在部署之后,邻节点之间将基于预置的全局初始密钥来动态生成一跳的对偶密钥。理论分析与实验结果表明,与已有基于随机方法的传感器网络对偶密钥建立算法相比,新算法具有更好的直接和间接对偶密钥建立概率。     

传感器网络中对偶密钥路径快速收敛算法

对偶密钥机制，使得网络中任意两个节点共享预置的密钥，在传感器网络的安全中具有非常重要的意义。由于节点资源受限，如何尽可能减小建立间接对偶密钥的路径长度是该类算法的研究焦点之一。该文提出了一种基于超立方体模型的对偶密钥快速建立算法，采用对二进制串分段及逻辑运算等处理来消并一定数量的异位数目，从而在较大程度上减少生成密钥路径的中间节点。     

一种新的基于双线性配对的无线传感网络密钥协商方案

针对无线传感器网络密钥协商中安全性不足的问题,提出了一种适合无线传感器网络的密钥协商方案KASBP。该方案首先运用基于双线性配对的运算预置网络系统参数并通过计算获得节点的相关参数;然后节点向邻居节点广播,并利用Diffie-Hellman密钥交换技术,使节点间能够共享密钥。理论分析结果表明,KASBP方案的执行效率不仅优先于LZC和Shim-Woo的密钥协议方案,同时也符合已知密钥安全完美前向安全密钥泄露安全未知共享密钥安全密钥支配安全等安全需求。     

基于时间部署的无线传感器网络密钥管理方案

提出一种基于时间部署的随机密钥管理方案.该方案采用了特殊的两级随机密钥预分配和清除机制以及按时间顺序的成组部署方法:每个传感器节点从多个密钥池中随机选择密钥并在一定条件下删除相关的密钥;所有传感器节点被组织成部署组并按时间顺序被部署到网络中.与经典的随机密钥管理方案相比,该方案在为成对密钥的生成提供了较高的节点连通度的同时,提高了节点资源利用率并且增强了网络抵抗节点受损攻击的能力.     

传感器网络多密钥空间q复合密钥管理方案

无线传感器网络密钥管理研究,目前大都着眼于平面拓扑结构。但随着无线传感器网络规模日渐扩大,层次拓扑结构正成为主导。为此,提出了一种适用于分层无线传感器网络的多密钥空间q复合密钥预分配方案。通过安全连通性和节点抗捕获性分析表明该方案可在保证节点间安全连通概率的基础上,提高网络的安全阈值,提升网络的抗攻击能力,增加网络安全性。     

异构传感器网络中的一种混合密钥预分配方案

针对异构无线传感器网络,提出一种混合密钥预分配方案。该方案针对异构节点采用不同密钥预分配策略：高级节点采用基于身份的公钥密码机制进行节点间的认证和密钥协商;普通节点主要采用基于单向散列链的随机密钥预分配策略,在高级节点的辅助下进行对偶密钥的建立。在对偶密钥建立过程中,采用共享密钥发现和密钥协商相结合的方法,充分发挥公钥密码机制和随机密钥预分配策略的优势,达到较好的安全连通性和抗毁性。理论分析和仿真试验结果证明方案的可用性和安全性。     

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。     

普适计算网络环境中的密钥预分配方案

普适计算使用大量无线传感器节点组成网络,如何保证通信安全是普适计算所面临的重大问题。提出一种普适计算环境中的三层二项式密钥预分配方案,它能够很好地完成两两簇头间密钥对的生成,同时满足对节点极小的能量损耗、极少的通信负载和存贮空间要求。该方案有效地解决了节点获取攻击问题,提高了网络恢复度;同时成功地解决了多项式密钥预分配方案中的“K-security”问题。     

无线传感器网络基于路由的两级密钥管理方案

在现有基于密钥树的密钥预分配协议的基础上,结合传感器节点的路由拓扑,根据不同节点的通信要求,提出一种适用于分簇网络的两级密钥管理方案,簇间采用逐级加密和认证机制,簇内指定一个管理节点负责生成和维护全簇的路由密钥树。结果分析表明,该方案可在保证安全的同时实现高效数据传输。     

无线传感器网络中利用部署知识的组合密钥预分发算法设计

在无线传感器网络(WSNs)的安全体系结构中,密钥预分发算法占据着极其重要的位置.然而,现有的密钥预分发算法通常都是在连通性、抵抗节点捕获的安全弹性和存储、通信和计算过载之间进行交换,很难使各项指标都很理想.为此,本文在对WSNs各种典型密钥预分发算法的特点进行详尽分析的基础上,通过利用部署知识和密钥空间的极限安全特性于组合模型中的方法,提出了一种新的适合于WSNs密钥预分发算法.理论分析及仿真证明了该算法在占用较小的内存和过载、局部完全连通的情况下,能使网络得到完美的安全弹性.     

一种带认证的ＬＵ密钥预分配方案

基于LU矩阵的密钥预分配方案是无线传感器网络（WSN）进行密钥管理的有效方法,但它存在通信密钥不能正确建立和通信开销大的缺陷。为此,引入了密钥认证机制,提高了密钥协商的安全性和成功的几率;并对密钥协商过程进行优化,如减少发送无关信息。分析表明,相对于原LU方案,带认证的LU方案将密钥协商过程中的平均通信量降低了16.7%。最后给出Sun Spot 传感器上的实现方案及其性能分析。     

无线传感器网络密钥种子管理和分配模型及应用

随机密钥种子预分配方案是实现安全的无线传感器网络应用的首选方案,该方案在无线传感器网络节点布置之前建立和分配某种密钥种子信息,在网络节点布置之后利用密钥种子信息建立或发现节点之间安全的通信链路.根据传感器网络的通信保密和节点认证需求,提出了通用密钥种子管理和分配模型(KSMA).该模型可用于预分配方案的安全分析,描述了预分配方案的5个安全属性.在KSMA模型中,基于单向累加器,定义了一类新的密钥种子结构,提出了新的密钥种子预分配方案和节点秘密共享发现协议,并在UC(universally composable)安全框架中对新的秘密共享发现协议进行了可证明安全分析.在新方案中说明了如何设定密钥池参数和节点密钥链参数的方法,该方法不仅保证了高概率的安全链路建立,而且可以通过节点身份证人确认机制实现节点之间身份认证,有效地防御传感器网络Sybil攻击.通过与其他方案的分析对比,新方案改善了网络安全弹性、综合性能良好.     

一种新的无线传感器网络密钥预分配方案

针对无线传感器网络资源有限的特点,给出了一种基于平面格的密钥预分配方案,该方案存储开销与能量消耗较小,能确保所有邻近节点直接建立对偶密钥,但安全性能较差。然后将方案扩展到三维格上,提出了基于三维格的密钥预分配方案,分析结果表明方案具有较好的可扩展性与抵抗攻击的能力。     

一种无线传感器网络的密钥管理机制

介绍了一种用于无线传感器网络(WSNs)的密钥预分配机制:多密钥空间哈希随机密钥预分配(HARPMS)机制。该机制针对group-based节点投放模型,将密钥空间划分成多个子空间,在密钥分配和建立时使用Hash链技术,以提高网络的抗节点俘获能力。分析表明:相比传统的用于group-based投放模型的随机密钥预分配机制,HARPMS获得了同等的连通性,但却有更好的抗节点俘获能力。     

基于矩阵格的传感器网络密钥预配置方案

为了提高传感器网络的安全性能,在密钥管理中提出了矩阵池、矩阵格的概念,将密钥的预配置建立在多个密钥矩阵之上,并将加密传输机制应用到密钥的传输过程中,以提高密钥传输过程中的安全性。通过借鉴Blom的预配置方案,设计出一个应用于传感器网络的高效密钥对预配置方案。     

基于区域的无线传感器网络密钥管理

要密钥分配是无线传感器网络中极具挑战性的安全问题之一．目前提出的解决方法是采用密钥预分配策略，给每个节点分配多个密钥，如Eschenauer和Gligor提出的随机密钥预分配方案（R—KPS）．随机密钥预分配方案没有利用节点的部署和位置信息，在许多应用场合中，部署和位置信息能被用于改善网络性能．在R—KPS中，每个节点有可能成为其它任何节点的邻居，所以节点必须从同一密钥池中选取密钥．如果能把网络划分为多个区域，则同一区域内和相邻区域间的节点更有可能成为邻居．文章提出一种利用已知区域信息的密钥预分配方案，相比随机密钥预分配方案，能提高网络的连通性，减小节点所需存储空间，并能增强网络抗攻击能力．最后利用上述区域信息提出一种不借助定位设备的节点定位算法，此算法实现简单，适用于定位精度要求不高的场合．