(硕士论文)基于LU矩阵的无线传感器网络密钥预分配算法研究.pdf

摘要通信安全是无线传感器网络最基本的一项服务,特别是节点被部署在无人触及、容易受损或被连通性。其优点是分配方法简便,缺点是节点间不能保证安全连通,连通概率与节点密钥存储量、分析了结合矩阵分解和多项式的方案,针对其不足之处,利用矩阵的特性并考虑在多维空间以外。还包括一种变化形式乘积形式渲蠨为对角线矩阵,嗟庇谏先蔷卣骍T和基于矩阵,,的两种改进方案。随后将这两种方密钥空间的改进方案可以用较低的存储、通信、计算开销满足更大的网络容量需求。在保持安全连无线传感器网络,安全,,多维,分簇无线传感器网络怯纱罅孔试词芟薜拇ǜ衅鹘诘阋浴绞焦钩傻淖宰橹嗵线通信网络,综合了传感器、嵌入式计算、分布式处理和通信等技术,通过节点的协同操作,进行实时监测、感知和采集各种监测对象的信息并处理和传送到目的节点。俘获的环境时,保证其安全性更是应优先考虑的问题。无线传感器网络除了具有一般无线网络所面临的信息泄露、信息篡改、重放攻击、拒绝服务等多种威胁外,还面临传感器节点容易被攻击者物理操纵,并获取存储在传感器节点中的所有信息,从而控制部分网络的威胁。无线传感器网络的安全方案中,加密技术是基础,核心则是密钥管理。在低成本、低功耗、资源受限的传感器节点上现实可行的密钥分配方案是基于对称密码体制的密钥预分配方案,主要分为随机型和确定型两种方案。随机预分配方案中,节点保存密钥环,节点间通过直接连通和间接连通这两种形式达到一定概率的抗毁能力成反比。确定预分配方案中,节点保存密钥构造信息,动态计算出节点间的共享密钥。其优点是任意节点间可建立直接安全通信,缺点是密钥协商的通信和计算开销较大。矩阵方案和多项式方案是两种常见的确定预分配方案。本文专注于确定预分配方案的算法研究,中加以扩展,提出了四种改进方案。对称矩阵的分解计算中,除了通常的乘积形式渲蠰为下三角矩阵,I先蔷卣参照范德蒙德矩阵形式构造了卣蟮幕∩希疚氖紫仍谝晃茉靠占渲刑岢隽嘶贚卣案扩展到多维空间,提出了多维矩阵以及多维矩阵的两种相应方案。计算结果表明,多维通基础上,提高了节点抗毁能力,改进了动态扩展能力,是两种高性能的无线传感器网络密钥预分配方案。【关键词】
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缩略词嗀痷无线传感器网络下/上三角矩阵自组织分组无线网络非对称密码体制椭圆曲线密码体制拒绝服务攻击简单公钥体系简单分布式安全体系传感器网络的安全协议消息识别码无线传感器网络容侵路由协议入侵检测系统
列图索引图诘憧狗衲芰⋯⋯“⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图节点抗俘获能力攻读硕士学位期间的研究成果
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燃日期:巡:兰:竺·东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权预约本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第滦髀无线传感器网络的概念与特点引言性更是应优先考虑的问题N尴叽ǜ衅魍缬氲鼻爸髁鞯奈尴咄缂际跏褂孟嗤谋曜肌!低功耗、多功能等特点,拥有数据采集、信息处理、无线通信、协同合作等功能。,人们使用无线技术来连接大量集成式传感器节点,组建智能化传感器网络,无线传感器网络碇鸾バ纬。无线传感器网络扩展了人们的信息获取能力,网络最基本的一项服务,特别是节点被部署在无人触及、容易受损或被俘获的环境时,保证其安全本章将首先介绍无线传感器网络的概念和特点,然后从其安全管理技术的发展现状出发。介绍绞焦钩傻淖宰橹嗵尴咄ㄐ磐络,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式处理技术和通信技术等【’通过协同操作,进行实时监测、感知和采集各种监测对象的信息并处理和传送到目的节点】。线网络相比,无线传感器网络具有以下特点试词芟扌裕捍ǜ衅鹘诘闶俏⑿颓度胧缴璞福拇砟芰Α⒋娲⒛芰Α⑼ㄐ糯砗托近年来,随着集成电路、无线通信、嵌入式计算及微机电系统等技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型无线传感器开始出现U庑┐ǜ衅鹘诘憔哂械统杀尽将客观世界的物理