WSNs中多项式密钥预分配改进方案

针对密钥管理与路由信息脱离的现象,提出一种基于按需路由协议的多项式密钥预分配改进方案。该方案利用网络路由的拓扑信息和基站功能,使基站集中存储重要安全信息并承担大量计算负荷,普通节点仅保存其邻居的多项式份额。该机制能有效防止密钥泄漏,增强网络的安全性,节省节点的能量资源。     

一种改进的无线传感器网络动态密钥管理方案

无线传感器网络是由大量资源有限的传感器节点组成。为了保证传感器节点间的安全通信,找到一种有效的密钥管理方式是十分重要的。针对无线传感器节点能量低,存储空间有限的特点,提出了一种改进的密钥管理方案。该方案采用或运算及异或运算生成共享密钥对,计算量小、耗能低,并且密钥可更新。最后通过对比分析,该方案比其他方案具有更强的安全性和更低的能量消耗。     

WSN中基于ECC的轻量级认证密钥协商协议

为解决无线传感器网络密钥管理与认证协议设计中由于节点频繁移动所带来的计算量、存储量等资源消耗过大问题,提出了一种基于ECC的轻量级认证密钥协商协议。该协议主要用于网络中任意用户节点之间,以及用户节点与网络之间的双向认证和会话密钥的协商。方案采用ECC进行会话密钥协商,结合AES对称密钥加密技术保证信息传输过程的保密性。与传统的密钥协商协议相比,能够在更小的密钥量下提供更大的安全性,并减少了对节点计算量和存储量的需求。该协议在ID-BJM安全模型下证明了其安全性。分析结果表明,该协议满足前后向安全性和PKG前向安全性。     

无线传感器网中基于动态簇的密钥管理方案

提出一种能根据路由节点的剩余能量动态选择簇头的低能耗动态簇组网模型,并设计了相应的密钥管理方案.与以往的密钥管理方案相比,该方案给出一种新型密钥链,能确保某个传感节点预置密钥的丢失不威胁其他节点的安全性;提出三种以Hash函数为主的轻量级密码协议,能以低能耗的方式完成网络节点间的认证与簇密钥的分配;给出密码协议安全性的形式化分析,确保了协议本身的安全性.分析表明,该方案能够支持网络的扩展,并具有较好的安全性.     

移动Ad Hoc网络可认证安全匿名通信研究

传统的移动Ad Hoc网络匿名路由协议无法鉴别伪造的路由控制分组,并且公钥运算过多导致路由建立时间延长.提出一种基于邻居认证的安全匿名路由协议以解决上述问题,通过基于临时身份公钥的邻居匿名认证机制鉴定邻居节点合法性并动态协商密钥,路由发现过程中利用邻居协商密钥对路由控制消息进行逐跳的验证与处理.上述机制使得伪造路由分组可被有效鉴别,并且中间节点基于对称密钥运算处理分组降低了路由发现时延.理论分析和仿真结果表明,该协议可对抗基于伪造分组的DoS攻击,并且较传统协议具有更低的路由建立时间.     

一种实用的Ad hoc网络鉴别路由协议AARP

针对Ad hoc网络的鉴别路由协议ARAN存在路由查找过程复杂、计算复杂度高、缺乏会话密钥协商等缺点,本文提出了一种简单实用的鉴别路由协议AARP.该协议避免采用公钥加密算法,简化了路由查找过程,降低了计算复杂度,利用节点对路由消息的签名,有效抵制了各种恶意攻击,同时利用DH交换,完成会话密钥协商.本文还通过CK模型分析了AARP协议的安全性,结果表明:若DDH假设成立、数字签名算法可抵抗选择消息攻击,则AARP协议在UM下是SK-secure的,且具有完善的前向保密性PFS、已知密钥安全KKS等属性.相比ARAN协议,AARP对于通常节点资源受限的Ad hoe网络而言,更为实用.     

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。     

一种基于神经网络权值同步的TinySec协议密钥更新方案

一种新的神经网络模型通过输出互学习可实现内部权值同步,将该模型用于安全密钥协商具有计算耗费低、通信量少等特点.在介绍权值同步模型的基础上,结合传感器网络安全协议TinySec的密钥更新问题,提出一种基于神经网络权值同步的轻量级密钥更新方案,有效解决了运行TinySec协议的节点密钥文件更新,增强了TinySec协议安全性.     

适于传感网访问控制机制的密钥管理方案

为了保障传感网访问控制信息及传感数据的安全性,针对传感网的特点提出一种适于访问控制机制的密钥管理方案.该方案基于对称钥体制,通过双密钥链结构来实现路由节点的互认证及共享密钥的协商;通过在密钥链中植入秘密信息,实现路由节点与传感节点的互认证及密钥协商.该密钥管理方案扩展性强,适于大规模的传感网环境,在传感节点被捕获时不会泄漏其他传感节点的密钥,具有较高的安全性.     

适用于Ad Hoc网络的混合认证机制

分析了Ad Hoc网络的特点及其对身份认证机制的安全需求,采用椭圆曲线和对称密钥两种认证体制并结合自证明公钥原理,提出了一种适用于Ad Hoc网络的混合认证机制.该机制中门限方案增强了系统的健壮性,基于自证明公钥的双向认证协议确保了交互节点身份的真实性,刷新认证协议保证了节点身份的持续可信,分布式自证明公钥撤销方案可将恶意节点快速从系统中分离出去.分析结果表明,该认证机制具有较高的安全性,同时对系统存储空间、网络通信量和计算开销的要求都很少,有着较高的效率.     

基于距离和节点能量的源位置隐私保护方案

针对无线传感器网络源节点位置隐私保护中源节点安全时间较短这一问题,提出了一种基于距离和节点能量的无线传感器网络源节点位置隐私保护方案(SLPDNE:source-location privacy protection scheme based on distance and node energy)。该方案通过在网络中源节点可视区外随机选择幻影节点的方式,避免了失效路径产生且使得幻影节点分布具有地理位置的多样性。随后在源节点至幻影节点路由路径中,以节点能量和距离信息作为计算依据,选择能量充足且与幻影节点距离较近的节点作为下一跳路由节点,在源节点和幻影节点之间形成分散路由,避免了能量较少节点被选择的情况,增加了路由路径的多样性和动态性。理论分析和实验结果表明,该方案能够在不明显增加网络能耗的情况下,有效地延长源节点安全时间,增强网络中源节点的位置隐私保护能力。     

基于移动—能量代价函数的无线自组织网络路由策略研究

能量均衡技术一直是无线自组织网络的热点研究领域.在深入研究网络信息传输特性的基础上,提出了一种基于移动-能量代价函数的无线自组织网络路由策略,并用于网络信息传输.首先,本文考虑节点连通性、能量均衡性,提出了一种节点移动策略;然后,以传输路径节点集合中的瓶颈节点剩余能量、传输链路数量作为准则,建立以网络节点为对象的能量代价函数.基于移动-能量代价函数的路由策略从链路层的决策转移到节点层的决策.最后,采用MATLAB数值仿真该路由策略的性能,结果显示:本文提出的移动-能量代价函数的路由策略既保持了原有路由优化的精度,延迟网络瓶颈节点能量下降速度,提高网络生存时间.     

移动Ad Hoc网络中节点协作性的研究

由于移动Ad Hoc网络自身的特点和特殊的应用环境，出现了许多新的问题，其中节点间的协作性问题得到越来越多人的关注．本文通过基于NS-2的仿真实验，分析了节点的协作性对整个网络的性能和节点自身能量消耗情况的影响程度．一方面，以此暴露出节点协作性是目前移动Ad Hoc网络中路由协议存在的安全隐惠，保障节点协作性是移动Ad Hoc网络基本的安全需求；另一方面，提出一种基于限制节点协作性的能量保护策略．     

网络路由协议中的能量均衡机制

本文在对传统ZigBee路由协议分析的基础上,提出了一种基于MMBCR的能量均衡的路由选择方案,使得ZigBee网络在不牺牲网络其他性能指标的前提下,提高节点能量利用率,延长网络使用时间。     

容迟网络中基于节点能量考虑的混合散发与等待路由算法

容迟网络DTN是一个新兴的研究领域,这种网络中节点之间的连接时常发生中断并且难以预测,目前一个常用的解决办法是使用多拷贝路由。但是,考虑到网络中多数节点能量供应受限的特点,大量额外的消息拷贝传输会使网络中部分节点能量迅速消耗,直至节点停止工作,导致整个网络的路由性能快速下降。针对容迟网络中的散发等待路由算法[1],利用网络中不同节点在能量供应方面不同的特点,本文提出了混合散发等待路由算法。仿真结果表明,与二分法散发与等待路由算法相比,这种路由算法通过不同程度地利用各节点上的能量供应,在递交成功率、平均延迟方面能够取得较大改善。     

基于虚拟力的WSNs能量高效分簇路由协议

作为无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)的关键技术之一,分簇路由协议因其可扩展性较强及能耗较低等优势,逐渐成为WSNs路由协议的研究热点.如何对簇首进行最佳化选取,是提高分簇路由协议性能的关键.通过揭示不同场景中的簇首数量及网络能耗之间的映射关系,以能耗最小化为目标,构建了簇首最...     

基于中国剩余定理的传感器网络密钥管理协议

无线传感器网络的安全性是目前研究的热点。传统基于临时初始密钥和基于密钥池预分配的方案难以在网络连通性和节点存储计算消耗之间有效平衡,网络生命期内使用固定不变的初始密钥/密钥池难以抵抗节点捕获攻击。本文基于中国剩余定理提出了传感器网络密钥管理协议,每个节点携带较少的密钥素材,能够实现网络最大连通,并具有较少的存储空间和计算与通信能耗;基于时间概念分多个阶段部署传感器节点时,发布的密钥素材在不同的节点部署阶段相应变化,使得网络具有自愈合功能,从而具有较强的抗节点捕获攻击。     

无线传感器网络中能量有效自适应路由算法研究

针对无线传感器网络寿命最大化问题,基于无线传感器节点能耗分布特点和数据传输能耗模型,建立无线传感器网络生存周期的数学优化模型,并针对最小能耗路由的能耗不均衡问题和能量均衡路由的能耗开销问题,综合考虑网络中节点的剩余能量和节点间发送数据的能耗,提出一个适合无线多跳传感器网络的自适应路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期。     

基于链路可靠性的两跳QoS路由

针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求，研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由（Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks， LRTHQR）.采用两跳速度策略和数据优先级调度策略提高实时性，采用改进的信任评估模型以选择可信路径进行路由，采用基于接收功率的链接概率和数据包重传次数作为衡量链路可靠性的指标，同时采用能够综合考虑节点剩余能量和转发能耗的转发策略，以改善网络寿命.仿真结果显示：与未考虑链路可靠性的NCSRT （NodeCredible Security Routing for IWSN Based on THTR）算法相比， LRTHQR算法在丢包率、时延以及包平均能耗方面有着明显优势；与同样侧重QoS要求的LRTHR （Link-Reliability based Two-Hop Routing）算法相比， LRTHQR算法在截止期错失率、路由开销以及包平均能耗方面有着显著提升.     

核心节点全局计算与存储的路由模拟策略

针对当前路由模拟策略存在的不足,提出了面向核心节点的全局计算与存储的路由模拟策略。该策略思想是：针对计算复杂、使用频繁的核心节点采用全局计算与静态存储的方法;针对计算简单、使用不频繁的边缘节点采用一维数组存储的方法。该策略有效地降低了路由计算时间,提高了模拟的运行效率。与传统的全局计算与静态存储策略相比,改进的路由策略模拟运行时间减少61%以上。