无线传感器网络中的密钥分配协议的研究.pdf

西华大学
硕士学位论文
无线传感器网络中的密钥分配协议的研究
姓名:杜薇
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:何明星
20090501
【蚏簧荆⒏】的一种修改协指导教师何明星教授计算机软件与理论研究生杜薇无线传感器网络闶怯纱罅刻寤。格便宜,仅依靠电池供电的具有数据处理、传输以及存储和计算能力的专用传感器节点凸δ芟喽郧看蟮幕所组成的网络。传感器节点大多被部署在无人照看地方或者区域,很容易受到监听和物理俘获等攻击,保证无线传感器网络的安全性更是应该首先考虑的问题。由于无线传感器网络所固有的特点,例如受限的计算、通信、存储能力等,使得传统的密钥分配技术很难直接运用于传感器网络中,因此应采用新的适合于无线传感器网络的密钥分配协议,同时也应使其具有容侵的特性。本文首先提出的一种新的适用于无线传感器网络的密钥预分配协议。橹饕=茉垦莼母拍钤擞玫矫茉吭し峙湫橹小T谥苯对密钥建立阶段后增加了密钥环演化阶段。这样,每个节点在完成直接对密钥建立后,演化密钥环上的每一个密钥,并删除之前的原始密钥。这样,即便节点被敌手物理俘获时,也能够在很大程度上防止密钥池里的密钥泄露,从而大大降低了由于节点被敌手俘获而对其他安全的网络路径造成的影响。由于无线传感器网络的不稳定性,如网络延迟等原因,拥有自愈能力的密钥分配协议在无线传感器网络中显得十分重要。本文分析了现有的两种存储量为常数的自愈密钥分配协议:.协议的两种攻击,并提出了对椤此外本文在榈幕∩希隽艘恢中碌哪芄坏挚购夏惫セ
的自愈密钥分配协议协议。协议不仅满足了基本的安全属性,同时也能够有效防止敌手通过俘获一个撤销用户和新用户而获得它们不是合法成员时的群会话密钥。接着,本文又给出了一种新的存储量为常数的自愈密钥分配协议椤槁闱跋虬踩ā⒑笙虬踩ǎ庇没皆的使用周期不再受到限制。通过对比可以看出本文提出的议更高效和实用。最后,利用肪常员疚奶岢龅腘榻辛耸笛榉真,其运行结果表明了理论的确性和可行性,证明了该协议是一个适用于母咝А⒖尚械淖杂茉糠峙湫椤关键词:密钥预分配,密钥演化,自愈密钥分配,无线传感器网络
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新编移眈哆年乡月石同作者签名:永率谑旯驹禄声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特韙员曜⒑椭滦坏牡胤酵猓畚闹胁话渌艘经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西华大学或其他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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文成果是本人在西华大学读书期间在导师指导下取得的,论文成果归西华大学所有,特此声明。
历廒⒉槐C懿适视帽臼谌ㄊ椤学位论文作者签名:和薇日期:砂叩.√.钐日期:、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨峡谀诨指导教师签名:/
髀研究目的及意义国内外研究现状节点将感知到的如温度、声音等信息通过安全的无线链路进行交换、融合,然直接应用于无线传感器网络中,再加上传感器节点没有物理防护,节点遭受物的重点。这更加要求无线传感器网络的密钥分配协议具有自我诊断、恢复和重力的自愈密钥分配协议的国内外研究现状。无线传感器网络闶怯纱罅刻寤。格便宜,仅依靠电池供电的且具有数据处理、传输以及存储和计算能力的专用传感器节点凸δ芟喽郧看蟮幕所组成的网络。后再将数据与基站交换。基站再通过互联网或卫星与用户交流。无线通信技术和微电子技术的进步,大大促进了无线传感器网络的研究和应用,例如在刑事案件侦察、病人跟踪、环境检测、建筑物和地震检测以及军事等方面都具有广泛的应用前景,引起了国内外广泛的关注和研究。传感器节点大多被部署在无人照看地方或者区域,很容易受到监听和物理捕获等攻击,保证无线传感器网络的安全性更是应该首先考虑的问题。由于无线传感器网络所固有的特点,例如受限的计算、通信、存储能力等,使得传统的密钥分配技术都很难直接运用于传感器网络中,因此应采用新的适合于无线传感器网络的密钥分配协议,同时也应使其具有容侵的特性。能否在无线传感器网络中安全地建立密钥极大地关系到网络通信安全。同时也是密码学界的重要研究课题之一,意义重大。根据传统的通信群体的逻辑结构的不同,存在两种基本的密钥建立协议:集中式的密钥分配协议和分布