無線傳感器網(wǎng)絡混合密鑰管理機制的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種規(guī)模較大、無分區(qū)、多跳的通信網(wǎng)絡。傳感器網(wǎng)絡主要由大量的用于數(shù)據(jù)感知和信息采集的無線傳感器節(jié)點組成。傳感器節(jié)點將收集到的數(shù)據(jù)信息進行處理，通過因特網(wǎng)或傳統(tǒng)的網(wǎng)絡將這些信息發(fā)送給合法的用戶。無線傳感器節(jié)點不僅有成本低、功耗低、可無線通信等特點，還可進行信息采集、數(shù)據(jù)處理等操作。大量的節(jié)點通過自組織方式形成網(wǎng)絡，通常被部署到無人區(qū)或者是環(huán)境惡劣等復雜的環(huán)境中。隨著無線傳感器網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，其安全問題已成為一個重要的問題。

2、而安全機制中最為基本、最為重要的問題便是密鑰管理，因此引入密鑰管理機制是十分必要的。
　　針對現(xiàn)階段無線傳感器網(wǎng)絡連通率不高，安全性較低，存儲、通信開銷相對較大等問題，本文提出了一種基于位置的隨機密鑰預分配方案。該方案利用無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的位置信息，建立位置與密鑰池的對應關系。通過基于節(jié)點位置分布的密鑰刪除策略，增加相鄰節(jié)點間擁有相同密鑰的概率，用常規(guī)的密鑰存儲量達到較高的網(wǎng)絡連通率。理論分析與仿真數(shù)據(jù)表明該方案在提高安全性的

3、基礎上改善了無線傳感器網(wǎng)絡的各種性能，如通信開銷、抗節(jié)點捕獲能力等。
　　針對現(xiàn)階段密鑰預分配方案中節(jié)點的抗捕獲性能不強，網(wǎng)絡的連通率不高，存儲開銷、通信負載較大等問題，本文提出了一種改進的基于位置的密鑰預分配方案（LKC+方案）。該方案基于LKC方案，改進了其密鑰刪除策略，增加了一次密鑰更新操作，整體提高了該方案對密鑰的利用率，更加合理的對預分配密鑰進行管理，從而通過較少的密鑰來達到較高的連通率。理論分析與仿真數(shù)據(jù)顯示，該方案有