无线传感器网络密钥分发方案研究

随着无线传感器网络的广泛应用,其安全性也越来越受到人们的关注。但是,由于节点自身的能源、计算能力、存储能力的限制,传统的密钥分发技术如密钥分发中心（KDC）等不适合无线传感器网络的应用。在简要介绍适合无线传感器网络的密钥分发方案的同时,也对每种方案的优缺点作出简单的评价。     

基于ECC的无线传感器网络密钥管理协议

针对无线传感器网络在电量、计算能力和内存容量等方面的局限性,基于椭圆曲线密码体制,提出一种适用于无线传感器网络的密钥管理协议,给出通信密钥建立、新节点加入以及节点密钥更新与回收的实现过程。从协议的安全性、抗毁性和效能方面进行性能分析,实验结果表明该协议具有较强的可扩展性与抵抗攻击能力。     

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。     

一种基于分簇的无线传感器网络动态密钥分发协议

层簇式无线传感器网络具有能量利用率高的优点,目前已经提出了多种基于分簇的路由协议,但这些协议并没有考虑到安全性因素.针对这个问题,提出了一种基于分簇的动态密钥分发协议SDKD,通过综合考虑节点的剩余能量和地理位置信息优化簇头选举机制,并使用哈希函数产生动态密钥加密通信过程.仿真实验表明,SDKD协议与典型的分簇协议LEAP相比,降低了网络能量消耗,并延长了网络生命周期.     

异构无线传感器网络的密钥管理方案

本文针对无线传感器网络能量和计算能力等局限性问题,提出了一种基于分簇结构的无线传感器网络密钥管理方案。该方案采用椭圆曲线的双线性对加密技术对节点的身份进行认证,通过验证节点的合法性来抵抗非法节点的攻击。     

无线传感器网络的密钥预分发方案的研究

介绍了基于随机图理论的EG方案,并针对其自身存在的缺陷提出了一种基于密钥预分发的密钥管理方案。分析和实验表明,对于相同的存储开销,改进方案在连接性和抗毁性上都有很好的表现,并且能支持更多数目的节点,有着良好的扩展性。     

无线传感器网络中基于散列链的随机密钥预分发方案

密钥管理足无线传感器网络安全机制和服务的基石,随机密钥预分发是当前最有效的密钥管理机制,但目前的随机密钥预分发方案存在一个潜在的挑战:无法同时获取理想的网络安全连通性和网络抗毁性.文中提出了一种基于散列链的随机密钥预分发方案,通过有效调节散列链长度、公共辅助节点数、散列链数量等参数,节点仅需预分发数量较少的密钥信息,就能够以较高的概率建立对偶密钥.而且,即使存在大量的受损节点仍能保持较强的网络抗毁性.理论分析和模拟实验证明了所提出方案的有效性和安全性.     

无线传感器网络中基于临时初始密钥的密钥管理协议

针对网络中相邻节点对通信、局部广播通信及新节点认证中的安全问题,提出无线传感器网络中基于临时初始密钥的密钥管理协议-PLA协议.该协议要求在网络部署的时候为每个节点分配唯一的标识符和一个临时初始密钥.节点基于临时初始密钥和相关信息建立用于节点对之间通信的密钥(Pairwise Key,简称点对密钥)、用于与其所有邻居节点同时通信的局部广播密钥(Local Broadcast Key,简称局部广播密钥)以及用于认证新加入节点的认证密钥(Authentication Key,简称认证密钥).与现有协议如LEAP协议和OTMK协议相比较,该协议降低了能耗,提高了安全性.     

基于秘密共享的无线传感器网络组密钥管理方案

提出了一种基于秘密共享的无线传感器网络组密钥管理方案,简称为GKMSSS.GKMSSS在采用LEACH协议进行网络分簇的基础上,利用秘密共享和对称密钥加密的原理,将组密钥分量分布式存储在各个组成员中,成功实现了密钥的预配置、层次密钥的生成、网络的分簇、密钥的生成与分发、密钥的更新、组新成员的加入和组成员的退出等关键过程.通过相关分析和实验表明,在保证存储开销和通信开销在可接受范围之内的情况下,有效保障了组通信的前向保密性、后向保密性以及抗串谋攻击,且有较好的节点抗俘虏能力.     

一种基于多播分发树的无线传感器网络代码分发协议

代码分发协议是无线传感器网络（WSNs）在实地部署之后进行软件更新的关键技术。针对现有代码分发协议对特定目标节点分发时需要传输冗余代码镜像的问题,提出了一种基于多播分发树的代码分发（MTCD）协议。MTCD协议通过建立基站节点到目标节点的分发树路径来降低网络中参与代码分发节点的个数,从而降低数据冗余传输和网络能量消耗。TOSSIM仿真结果表明：与TinyOS的标准代码分发协议Deluge相比,MTCD协议在分发时间和数据包传输方面都有更优的性能。     

无线传感器网络中长生命期的自愈组密钥分配方案

为解决目前的自愈组密钥分配方案只能支持m个会话的问题,提出了一种有效的具有撤销能力的、δ-自愈组密钥分配方案.通过在每个会话期更新组成员节点的私钥和进行部分撤销,方案可以支持无限次会话.安全性和性能分析与仿真结果表明,方案在解决了生命期延长问题的前提下,保证了方案的安全性,降低了存储开销和通信开销.     

无线传感器网络密钥分布方案研究

无线传感器网络广泛应用于目标跟踪、环境监测、军事感应和地震活动测试等方面。网络安全是无线传感器网络应用的关键因素。在无线传感器网络安全结构中,节点的密钥分布是其中的重要一环。资源有限的大规模无线传感器网络的部署需要高效的节点密钥分布机制。高效的节点密钥分布方案能加强网络连通性、提高抵抗节点捕获攻击的能力、减小节点能量的消耗以及扩展节点通信范围。本文分析了密钥分布的安全要求,着重从密钥的产生、密钥连接的建立和性能方面描述了当前典型的密钥分布方案,并比较和分析了这些算法的特点和安全性能。最后结合该领域当前研究现状,指出无线传感器网络密钥分布未来可能的研究方向。     

无线传感器网络中一种新的无条件安全密钥协商模型

针对现有无条件安全密钥协商模型中存在的问题,提出了一种获取初始随机相关信息的新模型。实验结果表明,与现有模型相比,新模型和原信源模型和原信道模型在功能上等价,但新模型在保证合法通信双方之间的误比特率不变的情况下,增加了窃听方的误比特率,弱化了窃听方的优势,提高了密钥协商的总信息率。     

无线传感器网络安全广播通信研究

无线传感器网络被广泛应用于环境观测和预报,广播通信安全是一个极具挑战性的问题。文章提出了一种新的基于消息验证码(MAC)的广播认证方案。该方案充分利用目前无线传感器网络部署中广泛使用的分簇结构,结合1-bit/密钥的MAC,在合理利用传感器网络有限资源的情况下,实现了广播通信的可靠认证,并具有完整性和时效性。     

一种新的传感器网络密钥分配方案

密钥分配对于无线传感器网络（WSN）的安全起着基础性作用。由于传感器网络规模大、节点资源非常受限等特点,传统的基于公钥和可信任密钥分配中心等方式不能使用。提出了一种新的WSN密钥分配方案,并对其存储量、通信量、计算量和安全性进行了分析。该方案基于安全两方计算,计算负载小,安全性高,适合传感器网络。     

无线传感器网络安全路由协议研究

由于无线传感器节点电量有限、计算能力有限、存储容量有限以及部署野外等特点,使得它极易受到各类攻击。目前,国内外学者提出了许多无线传感器网络路由协议,但是这些路由协议大都没有考虑到安全问题。因此,研究无线传感器网络安全路由协议具有极其重大的意义。对近年来的无线传感器网络安全路由协议进行了分析和总结。首先对传感器网络路由协议易受到的安全威胁和攻击进行了分类和总结;然后对无线传感器网络安全路由协议进行分类,之后详细描述了几种典型的安全路由协议;最后对各种安全路由协议的性能进行分析比较,并给出其亟待解决的问题及其未来的研究方向。     

无线传感器网络的安全性研究进展

介绍并分析了无线传感器网络中密钥管理、安全组播、安全数据聚集和安全定位等问题的研究现状．     

无线传感器网络椭圆绕洞路由算法

针对已有关于洞路由的文献没有给出由于减少数据包沿洞边界传送导致洞边界节点的能量过度消耗和数据碰撞,以及避免局部最优现象的好方法的缺陷,提出HRAEM算法,根据数据源和目标出现在无线传感器网络中位置的不同采用不同的转发策略。仿真结果表明,该算法优化了洞路由路径,在数据包投递、平均延时和网络生命周期等方面具有良好的性能。