基于部署信息的无线传感器网络密钥管理方案

基于部署信息的无线传感器网络密钥管理方案作者：张聚伟，孙雨耕，ZHANGJu-wei，SUNYu-geng作者单位：天津大学电气与自动化工程学院,天津,300072刊名：计算机工程英文刊名：COMPUTERENGINEERING年，卷(期)：2009，35(6)被引用次数：0次参考文献(10条)1.AkyiidizIF.WeilianS.YogeshSASurveyonSensorNetworks2002(08)2.苏忠.林闯.封富君无线传感器网络密钥管理的方案和协议[期刊论文]-软件学报2007(05)3.EschenauerL.GligorVAKeyManagementSchemeforDistributedSensorNetworks20024.ZhuSencun.SetiaSLEAP:EfficientSecurityMechanismsforLarge-scaleDistributedSensorNetworks20035.WanderAS.GuraN.EberleHEnergyAnalysisofPublic-keyCryptographyforWirelessSensorNetworks20056.GengYang.ChunmingRong.ChristianVeignerIdentity-basedKeyAgreementandEncryptionforWirelessSensorNetworks2006(04)7.ZhangYanchao.LiuWei.LouWenjingLocation-basedCompromise-tolerantSecurityMechanismsforWirelessSensorNetworks2006(02)8.DuWenliang.DengJing.YunghsiangSAKeyManagementSchemeforWirelessSensorNetworksUsingDeploymentKnowledge20049.BonehD.FranklinMIdentify-basedEneryptionformtheWeilPairing2003(03)10.HankersonD.MenezesA.VanstoneSGuidetoEllipticCurveCryptography2004相似文献(10条)1.期刊论文魏楚元.郝莹.吕橙.WEIChu-yuan.HAOYing.L(U)Cheng基于簇的无线传感器网络密钥管理协议-计算机工程与设计2007,28(20)无线传感器网络密钥管理协议的研究是一个热点问题.针对无线传感器网络体系结构的特征,提出一种基于无线传感器网络簇路由选择协议的集中控制密钥管理协议.将逻辑密钥树协议应用于无线传感器网络中,降低基站节点和普通传感器节点的存储开销和降低普通传感器节点的密钥计算开销,各个簇内采用逻辑密钥树协议作为密钥管理协议,命令控制节点采用Kerberos方法对基站节点实行安全管理.最后对提出的密钥管理协议进行了性能分析.2.学位论文尚治国异构无线传感器网络密钥管理方案的研究2008无线传感器网络是由大量传感器节点以AdHoc方式构成的无线网络。密钥管理是无线传感器网络中极具挑战性的安全问题之一。在多数无线传感器网络密钥管理方案中，通常都是认为节点的功能相同。研究表明，异构无线传感器网络能够延长网络寿命，提高网络连通性、可测性和抗毁性。因此，如何利用节点互异的特征，为异构无线传感器网络设计出高效的密钥管理方案成为一个重要的和需要探索的问题。本文将研究异构无线传感器网络的密钥管理方案。首先，本文概述了无线传感器网络和无线传感器网络安全所涉及的安全目标、面临的安全挑战和网络各层的安全问题。然后，本文对无线传感器网络密钥管理进行了全面系统的综述。内容涉及密钥管理问题描述、密钥管理方案的评估标准及分类、现有典型方案描述等诸多方面，并重点分析和总结现有典型方案的优缺点。这些内容是异构无线传感器网络密钥管理方案研究的基础。作为研究重点，本文给出了两个具体的异构无线传感器网络密钥管理方案。针对基本随机密钥预分配方案的密钥环中密钥利用低的问题，考虑到把网络监测区域划分为多个区域，密钥池分为多个子密钥池和部署节点分成多组，组中节点从对应密钥池中选择密钥，部署到对应区域中，将能够保证节点间以组相邻，提出了一种基于区域的异构无线传感器网络密钥预分配方案。仿真实验表明，该方案优于现有无线传感器网络密钥管理方案。针对现有随机密钥预分配方案不同节点间能够建立相同共享密钥的不足，把这些方案中的密钥池换成多项式池，节点间通过共享多项式来计算共享密钥，便可以克服这种问题，提出了一种基于多项式的异构无线传感器网络密钥预分配方案。仿真实验表明，该方案是有效的。对现有密钥管理方案不限制节点安全通信跳数带来通信负载大的问题，设制节点安全通信跳数为1跳。结果表明，这种方法有效的降低了通信负载。最后，对全文进行了总结，并对今后工作做了展望。3.会议论文李敏.殷建平.伍勇安.程杰仁无线传感器网络密钥管理方案综述2008无线传感器网络密钥管理方案是无线传感器网络研究的热点问题之一.本文结合无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络中密钥管理方案的安全要求和评价指标,介绍了一些主要的密钥管理方案,并对它们进行了分析和比较,最后指出了研究方向。4.学位论文丁汉成层簇式无线传感器网络路由协议及其密钥管理方案研究2008无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，简称WSN)是一种综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式处理技术和无线通信技术的新一代网络，有着广泛的应用前景。无线传感器网络根据结构的不同，分为平面式网络和层簇式网络两种，其中层簇式网络可以有效地平衡网络中节点的能量消耗，延长网络生命周期，具有广阔的应用前景，是当前研究的热点领域。本文在介绍无线传感器网络相关知识的基础上，重点以动态分簇无线传感器网络作为研究对象，研究其路由协议和密钥管理方案两个方面的内容。一般而言，无线传感器网络式是一种分布式网络，各节点独立运行，所以现有的无线传感器网络动态分簇路由协议，如LEACH等，都采用随机竞争进行簇头选择，这种方式实现简单，但容易造成簇头分布不均，部分区域簇头冗余，其他区域簇头不足，不但使簇内节点和簇头之间通信代价增大，冗余簇头和基站之间的通信更是带来巨大的无谓能量消耗。针对这个问题，研究者通过修改随机算法已经提出了一些改进的协议，如LEACH-C，LEACH-F等，但这些改进算法都需要基站节点参与，不但增加了通信代价，而且实现的复杂度高，并不实用。本文提出了一种新的改进策略，能够使簇头分布更加均匀，相互之间的距离保持一个较优值。利用NS2进行仿真后表明，新的策略使用在LEACH协议中时，可以使网络生命周期提高一倍。对于密钥管理方案，目前的研究工作尚滞后于路由协议，现有的方案多是针对平面式无线传感器网络提出的，或是仅适合固首层簇式无线传感器网络，如低能耗密钥管理方案和轻量级密钥管理方案，它们无法保障动态分簇无线传感器网络在簇头更替期间网络的安全性。本文将在详细分析现有方案的基础上，针对这个问题，提出一种新方案KMDC，方案能够很好地适应动态分簇无线传感器网络，且实施简单、网络扩展性强，具有一定的实用价值。5.学位论文黄海平无线传感器网络密钥管理和广播认证协议的研究2009无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，简称WSNs)是将计算、通信、传感器3项技术相结合的产物。近年来，随着无线通信技术和电子器件技术的快速发展，使低成本、低功耗、多功能的无线传感器的开发和广泛应用成为可能。这同时也促动了由成百上千微型传感器节点自组织构成的无线传感器网络的应用，主要表现在军事、环境监测、医疗、智能建筑和其他商业领域。br　　然而，任何大型网络要真正得到大规模的应用，安全问题至关重要。因此，如何保证无线传感器网络的通信安全和信息安全成为一个热点研究话题。无线传感器网络除了具有AdHoc网络的移动性、断接性、能源受限等共同特性之外，还具有一些明显的特征：1．网络规模更为庞大，节点数目更多、密度更大，属于大型动态自组网络；2．网络拓扑结构变化快，网络节点容易失效；3．网络节点由电池供电，计算能力、存储能力和通信能力非常有限。这些特点使得无线传感器网络在安全性能上面临更大的挑战，而大多数现有的安全协议和保护机制都无法直接应用于无线传感器网络中。br　　论文主要从密钥管理和广播认证两个方面对无线传感器网络的安全技术进行了研究。对现有的无线传感器网络主流密钥管理方案依照所依托的密码基础、网络的逻辑结构、网络运行后密钥是否更新和密钥的链接性程度进行了分类，并分别介绍了这四类方案中的一些经典密钥管理方案，同时对这些方案进行了分析比较。在此基础上，基于特定的数据结构——密钥联系表以及基于逻辑网格拓扑结构，设计了两种新型的密钥管理方案，分析了其安全特征，并参照密钥管理的性能需求与逻辑密钥树型方案、SPINs方案等进行了仿真验证比较。br　　另一方面，论文对现有的广播认证方案进行了归纳，重点讨论应用较为广泛的uTESLA和多级uTESLA广播认证协议及其相关改进方法，在此基础上设计了一种基于父亲树的层簇式结构的广播认证协议HW—uTESLA，在广播认证范围、丢包时延、Hash密钥链的再生构造等方面做出了有益改进。br　　最后，论文基于面向Agent的WSNs中间件软件技术，利用所提出的方案，设计与实现了中间件软件DisWare的安全管理模块，从而使其在无线传感器网络通信应用中具备加密、认证和密钥管理的基本功能。br6.期刊论文李敏.殷建平.伍勇安.程杰仁.LIMin.YINJian-ping.WUYong-an.CHENGJie-ren无线传感器网络密钥管理方案综述-计算机工程与科学2008,30(12)无线传感器网络密钥管理方案是无线传感器网络研究的热点问题之一.本文结合无线传感器网络的特点,分析了无线传感器网络中密钥管理方案的安全要求和评价指标,介绍了一些主要的密钥管理方案,并对它们进行了分析和比较,最后指出了研究方向.7.学位论文耿贵宁异构无线传感器网络动态密钥管理协议的研究2009异构无线传感器网络(简称HWSN)假设感知节点结构和功能的互异性，与假设节点同构的一般无线传感器网络相比，它能够延长网络寿命，提高网络连通性、可测性和抗毁性。如何利用HWSN节点互异的特征，设计出高效适用的密钥管理方案成为一个重要的问题。动态密钥管理技术可以根据网络的动态变化，实时更新配对密钥和组密钥，使得攻击者很难通过俘获节点来获取有效的密钥信息，适合为HWSN提供更高可信级别的密钥管理服务。本文对HWSN动态密钥管理模型和协议进行研究。首先，本文对无线传感器网络安全问题进行简单概述后，对无线传感器网络密钥管理方案和协议进行了系统的综述。内容涉及密钥管理问题描述、密钥管理方案的评估标准及分类、现有典型方案描述等诸多方面，并重点对动态密钥管理协议进行了分析和总结；其次，本文对异构无线传感器网络的异构性进行了研究，在对已有动态密钥管理方案研究的基础上，提出了一种异构无线传感器网络安全模型和一种动态密钥管理模型。作为研究重点，针对异构无线传感器网络中心节点被捕获后会极大的威胁整个网络的安全，并引发密钥更新过程耗能高、更新效率低等问题，提出了一种基于位置感知和秘密共享的密钥管理协议(Location-awareandsecretsharebaseddynamickeymanagementschemeforwirelesssensornetworks，简称LASSB)，LASSB具有位置感知、秘密共享、动态更新、和轻量级等特性。仿真实验表明，LASSB较已有方案能够显著提高网络的网关节点层安全性，显著降低中心节点的更新过程的能耗。最后，对全文进行了总结，并对今后工作做了展望。8.会议论文蹇波.郭永辉.罗长远.李伟无线传感器网络密钥管理方案与协议研究2008密钥管理是无线传感器网