基于位置的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)新興的技術(shù)，擁有廣闊的應(yīng)用前景，將在人們生產(chǎn)實(shí)踐的諸多方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。對(duì)于帶有安全性要求的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，如何提高節(jié)點(diǎn)間的連通性一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，由于傳感器節(jié)點(diǎn)本身的特征，傳統(tǒng)許多密鑰管理方案不適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因而研究適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身特點(diǎn)的密鑰管理方案顯得十分的重要。 本文首先介紹了當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題。針對(duì)安全技術(shù)，論文總結(jié)和分析了現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密

2、鑰管理和認(rèn)證方案。對(duì)密鑰管理從隨機(jī)密鑰管理和確定密鑰管理兩個(gè)角度對(duì)現(xiàn)有方案進(jìn)行了分析，并給出了各隨機(jī)密鑰管理方案之間的聯(lián)系和比較。對(duì)認(rèn)證技術(shù)從對(duì)稱和非對(duì)稱密鑰體制兩個(gè)方面總結(jié)了現(xiàn)有的認(rèn)證方案。 隨后，本文在CPKS方案的基礎(chǔ)上提出了一種新的基于位置的密鑰預(yù)分布方案LBRKS，該方案利用了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的部署知識(shí)。部署前，將密鑰池均勻地映射至目標(biāo)區(qū)域中。每個(gè)節(jié)點(diǎn)部署前有一個(gè)期望位置，部署后有一個(gè)實(shí)際部署位置，部署位置服從均勻分布。每個(gè)

3、節(jié)點(diǎn)根據(jù)期望位置以某一概率挑選子密鑰。對(duì)于不同的密鑰挑選概率和節(jié)點(diǎn)定位能力，論文研究了節(jié)點(diǎn)的連通率，同時(shí)研究了已俘獲節(jié)點(diǎn)數(shù)量與其余節(jié)點(diǎn)被俘獲概率的關(guān)系。分析表明對(duì)給定的節(jié)點(diǎn)定位能力，隨著目標(biāo)區(qū)域面積的增加，其余節(jié)點(diǎn)被俘獲的概率減小。因而，本方案適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)與CPKS方案相比，該方案進(jìn)一步提高了鄰居節(jié)點(diǎn)間共享密鑰的概率。 最后，本文給出了LBRKS的改進(jìn)方案LBAS，改進(jìn)方案給出了節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證過(guò)程，其具有抗毀性很強(qiáng)，可抵御D