無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的密鑰分配協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN一般是由大量體積小，價(jià)格便宜，僅依靠電池供電的具有數(shù)據(jù)處理、傳輸以及存儲(chǔ)和計(jì)算能力的專用傳感器節(jié)點(diǎn)（Sensor Node）和功能相對(duì)強(qiáng)大的基站（Base Station）所組成的網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)大多被部署在無人照看地方或者區(qū)域，很容易受到監(jiān)聽和物理俘獲等攻擊，保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性更是應(yīng)該首先考慮的問題。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所固有的特點(diǎn)，例如受限的計(jì)算、通信、存儲(chǔ)能力等，使得傳統(tǒng)的密鑰分配技術(shù)很難直接運(yùn)用于傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)中，因此應(yīng)采用新的適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰分配協(xié)議，同時(shí)也應(yīng)使其具有容侵的特性。 本文首先提出的一種新的適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰預(yù)分配NRKPD協(xié)議。NRKPD協(xié)議主要將密鑰演化的概念運(yùn)用到密鑰預(yù)分配協(xié)議中。在直接對(duì)密鑰建立階段后增加了密鑰環(huán)演化階段。這樣，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在完成直接對(duì)密鑰建立后，演化密鑰環(huán)上的每一個(gè)密鑰，并刪除之前的原始密鑰。這樣，即便節(jié)點(diǎn)被敵手物理俘獲時(shí)，也能夠在很大程度上防止密鑰池里的密鑰泄露，從而大大降低

3、了由于節(jié)點(diǎn)被敵手俘獲而對(duì)其他安全的網(wǎng)絡(luò)路徑造成的影響。 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，如網(wǎng)絡(luò)延遲等原因，擁有自愈能力的密鑰分配協(xié)議在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中顯得十分重要。本文分析了現(xiàn)有的兩種存儲(chǔ)量為常數(shù)的自愈密鑰分配協(xié)議：Dutta et al.協(xié)議[38]和Robust.協(xié)議[40]，并給出了對(duì)Dutta et al.協(xié)議的兩種攻擊，并提出了對(duì)Dutta et al.協(xié)議[38]的一種修改協(xié)MSHKD協(xié)議。 此外本文在MSHK

4、D協(xié)議的基礎(chǔ)上，給出了一種新的能夠抵抗合謀攻擊的自愈密鑰分配協(xié)議NSKD with RR協(xié)議。NSKD with RR協(xié)議不僅滿足了基本的安全屬性，同時(shí)也能夠有效防止敵手通過俘獲一個(gè)撤銷用戶和新用戶而獲得它們不是合法成員時(shí)的群會(huì)話密鑰。 接著，本文又給出了一種新的存儲(chǔ)量為常數(shù)的自愈密鑰分配協(xié)議CSSKDwith R協(xié)議。NCSSKD with R協(xié)議滿足前向安全、后向安全，同時(shí)用戶私鑰的使用周期不再受到限制。通過對(duì)比可以看出本文