基于区域的异构无线传感器网络密钥管理

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.在随机密钥预分配方案的基础上,提出一种利用节点部署知识和已知区域信息的异构无线传感器网络密钥预分配方案,并分别从网络连通性、节点内存需求和安全性等方面对方案进行性能评价和模拟仿真.结果表明,相比现有密钥管理方案,本方案能提高网络的连通性,减小节点所需存储空间,并增强网络抗攻击能力.     

无线传感器网络的多空间密钥预分配方案

针对无线传感器网络的安全性要求,分析R.Blom的密钥预分配方案,并在此基础上做出改进,提出了多空间密钥预分配方案:为无线传感器网络中的每一个传感器节点构建多个密钥空间,并通过节点间的共同密钥空间使每个节点对之间都形成一个成对密钥。通过仿真实验测试该方案的安全性,实验结果认为该方案对于该方案对节点捕获攻击具有较高的弹性。     

一种无状态的传感器网络密钥预分配方案

 在无线传感器网络中,节点被敌方捕获以后将泄露节点内存储的群组密钥等秘密信息,所以需要建立一种安全高效的群组密钥管理系统来及时对被捕获节点进行撤销,以保证无线传感器网络中群组通信的安全.提出一种基于逻辑密钥树结构的密钥预分配方案,群组控制者和密钥服务器(GCKS)为逻辑密钥树中每一逻辑节点分配一个密钥集,每一sensor节点对应一个叶节点,以及一条从该叶节点到根节点的路径,GCKS将该路径上所有节点的密钥植入sensor节点.节点撤销时,GCKS将逻辑密钥树分成互不相连的子树,利用子树中sensor节点的共享密钥进行群组密钥的更新.分析表明本方案满足无状态性,以及正确性、群组密钥保密性、前向保密性和后向保密性等安全性质,具有较低的存储、通信和计算开销,适用于无线传感器网络环境.     

无线传感器网络密钥预分配蜂窝模型

要达到无线传感器网络的安全通信,必须对网络中节点之间的通讯数据用密钥进行必要的加密。文章使用蜂窝模型分组方案,把节点按照预测的地理位置关系分组,给处于相同组或是相邻组的节点之间分配共享密钥,使节点的分组模式和查询更符合节点广播特征。蜂窝模型密钥预分配机制极大的提高密钥利用率,减少了密钥分配和维护代价,使传感器网络的安全性和连通性极大的提高。     

无线传感器网络中一种基于公钥的密钥分配方案

针对基于对称密钥的密钥分配技术无法彻底解决无线传感器网络中密钥分配的安全问题,提出了一种基于公钥的密钥预分配方案,基站利用一系列原始公钥和单向散列函数产生公钥集合,并为每个节点随机分配公私钥对和公钥集合的子集。由于私钥的唯一性,采用该方案不仅能够提高网络的安全性能,而且可以改善网络的存储开销。利用随机图论的相关原理证明,该方案与传统的密钥预分配方案相比,既保证了网络的安全,又兼顾了网络和节点资源有限的实际,在连通性不变的前提下,其网络安全性和网络的扩展性大幅度提高。     

密钥传播在传感器网络中的应用

由于传感器节点资源有限,传感器网络密钥管理极具挑战性.建立用于分析密钥传播协议安全性的概率模型,提出基于组的密钥传播协议,增强密钥传播的安全性能;结合密钥传播与密钥预分配协议,提出基于组和预分配的传感器网络密钥建立协议.分析结果表明,密钥传播及其增强协议寻求有限资源与安全性能的折中,适用于大规模微型传感器网络.     

一种新的基于辛空间的密钥预分配方案

密钥预分配是无线传感器网络中最具挑战的安全问题之一。 该文基于有限域上辛空间中子空间之间的正交关系构造了一个新的组合设计,并基于该设计构造了一个密钥预分配方案。令V 是有限域上8维辛空间中的一个(4,2)型子空间,V 中每一个(1,0)型子空间看作密钥预分配方案中的一个节点,所有的(2,1)型子空间看作该方案的一个密钥池。将整个目标区域划分为若干个大小相同的小区,每个小区有普通节点和簇头两种类型的传感器节点。小区内的普通节点采用基于辛空间的密钥预分配方案分发密钥,不同小区内节点所用密钥池互不相同,因此不同小区内的节点需通过簇头建立间接通信,不同小区内簇头采用完全密钥预分配方式分发密钥。与其他方案相比,该方案的最大优势是网络中节点的抗捕获能力较强,且随着网络规模的不断扩大,网络的连通概率逐渐趋于1。     

基于密钥ID和地理位置信息的密钥预分配方案

文章首先分析无线传感器网络（Wireless Sensor Networks-WSNs）成簇协议存在的安全隐患，主要考虑恶意节点对网络的破坏。然后，描述了现有的安全成簇协议，提出基于密钥ID和地理位置信息的密钥预分配方案（IDLB），最后对该算法进行了性能分析。     

无线传感器网络中基于EBS的高效安全的群组密钥管理方案

为了保证无线传感器网络(WSN)群组通信的安全性,设计了一种基于EBS的群组密钥管理方案.提出方案首先通过合并链状簇和星型簇简化无线传感器网络的拓扑结构,然后通过增加网络被捕获时所需入侵节点的数量来防止攻击者通过少量共谋节点得到所有管理密钥,之后利用图染色算法对分配密钥组合的节点进行排序,并依据海明距离和EBS方法对网络中的传感器节点进行管理密钥分配.在此基础上给出了对传感器节点的加入和离开事件进行处理的方法.在有效性和性能分析阶段,首先通过2个实验分别对提出方案中共谋攻击的可能性和入侵节点数量对网络抵抗共谋攻击能力的影响进行分析,实验结果表明提出方案增强了WSN抵抗共谋攻击的能力;然后对提出方案和SHELL在加入事件和离开事件时的系统代价进行比较,结果表明提出方案所需的密钥更新消息数量和传感器节点存储量均小于SHELL方案.     

一种基于随机密钥的无线传感器网络加密方案

密钥的建立与管理是无线传感器网络安全的重要且基础的组成部分,是影响大规模应用的一个关键问题。近来,密钥建立与管理成为无线传感器网络安全领域一个活跃的研究分支。提出一种基于随机密钥预分配的无线传感器网络加密方案。该方案通过密钥互斥机制解决传统随机密钥预分配方案中点到点数据源认证问题。     

一种基于双密钥的无线传感网络动态密钥管理方案

针对无线传感网络节点的存储空间、能量等的限制,以及动态密钥管理的无身份认证的安全问题等,提出一种类似一次一密的双密钥管理方案.该方案增加了身份认证模块,以及新节点的认证机制.同时在更新动态密钥时引入盐值,这一特性又进一步增强了无线传感器网络的抗毁性能.最后分析了方案的存储量、连通性以及安全性：在超过6 000个节点的网络环境下,该方案单个节点的密钥存储量大幅降低,仅有E-G方案的一半左右;在连通性方面,E-G方案是基于概率的,一般为0.9,而该方案的连通率为1;在安全性方面,该方案降低了密钥环的数量,未捕获节点的密钥暴露概率比E-G方案低很多.     

A Strong Authentication Scheme with User Privacy for Wireless Sensor Networks

Wireless sensor networks (WSNs) are used for many real‐time applications. User authentication is an important security service for WSNs to ensure only legitimate users can access the sensor data within the network. In 2012, Yoo and others proposed a security‐performance‐balanced user authentication scheme for WSNs, which is an enhancement of existing schemes. In this paper, we show that Yoo and others' scheme has security flaws, and it is not efficient for real WSNs. In addition, this paper proposes a new strong authentication scheme with user privacy for WSNs. The proposed scheme not only achieves end‐party mutual authentication (that is, between the user and the sensor node) but also establishes a dynamic session key. The proposed scheme preserves the security features of Yoo and others' scheme and other existing schemes and provides more practical security services. Additionally, the efficiency of the proposed scheme is more appropriate for real‐world WSNs applications.     

传感器网络小波数据压缩算法的设计与实现

无线传感器网络是无线网络重点研究的内容,数据压缩是其中的一项关键技术。文章研究无线传感器网络中基于小波变换的数据压缩算法设计与实现问题。首先提出适合资源受限无线传感器网络的渐进Haar小波变换,然后基于信号量机制和游程编码提出了一种小波数据压缩算法在无线传感器网络中的实现方案。原型系统实验表明,算法具有低的压缩压缩误差和较高的压缩比。     

无线传感器网络中的“双重”身份验证

如今,无线传感器网络是一种新的和有前途的下一代实时无线监控应用的解决方案。如果在考虑部署传感器网络之前没有适当的安全考虑,可以成为一个威胁。但是,如果有任何安全漏洞,即可能向攻击者敞开了大门并且危害应用。因此,用户身份验证的核心要求之一,以防止未经授权的无线传感器网络的数据访问用户。在这方面提出一个有效的双重身份验证的无线传感器网络,它是基于密码和智能卡（双重）。计划提供了相互认证,使用户能够选择和频繁地改变自己密码。再者,通过合理计算成本,提供强大的保护防止不同类型的攻击。     

基于CPK的可证安全组群密钥交换协议

CPK组合公钥密码体制无需证书来保证公钥的真实性,克服了用户私钥完全由密钥管理中心生成的问题。丈中基于CPK设计了一个高效常数轮的组群密钥交挟协议,并且协议在CDH假设下可证安全和具有完美的前向安全性。该协议只需两轮通信即可协商一个组群会话密钥,无论在通信以及计算方面均很高效。此外该协议提供了一个设计组群密钥交换协议的方法,大部分的秘密共享体制均可直接应用于该协议。     

基于CoAP的无线传感器网络与互联网的互联研究

无线传感器网络与其他网络的互联是无线传感器网络研究热点方向之一,基于IPv6的全IP化互联方式是当前最受关注的焦点。本文介绍了在IP化无线传感器网络上实现REST风格服务的受限应用层协议CoAP,比较了CoAP与HTTP的不同和性能差异,最后提出和总结了基于CoAP的无线传感器网络与互联网的两种互联方式。     

适用于传感器网络的分级群组密钥管理

 由于无线传感器网络中经常出现节点加入或离开网络的情况,所以需要建立一种安全高效的群组密钥管理系统来保证无线传感器网络中群组通信的安全性.提出了一种基于密钥树和中国剩余定理的分级群组密钥管理方案.有sensor节点加入,先向新成员发送二级群组密钥,可参与一些不太敏感的数据的传送;待新成员获得GCKS的信任之后,则向其发送群组密钥,从而可参与有关机密信息的会话.节点离开时,通过利用完全子集方法将剩余成员进行分割,提出的方案可以利用中国剩余定理对群组密钥进行安全的更新.证明方案满足正确性、群组密钥保密性、前向保密性和后向保密性等安全性质.性能分析表明,此方案适合应用于无线传感器网络环境.     

一种混合密码体制下的密钥管理方案

基于单一密码体制下的密钥管理系统都存在一些缺陷,不能完美地满足日益增长的应用需求。对于非对称密码体制的组合公钥技术,在安全性要求较高、相对封闭的应用环境下,有较好的实用特性。采用对称密码体制和公钥密码体制相结合的技术手段,设计出一个混合密码体制下的新型密钥管理系统,包括密钥管理模型、系统功能、密钥周期管理策略等,并对该系统的各项性能(安全性、高效性、灵和性、可扩展性)进行了详细的论述。     

UC安全的动态群组密钥协商协议设计与分析

针对以往群组密钥协商限于孤立模型下讨论的问题,基于m叉树的判定Diffie—Hellman假设,使用通用可组合安全（UC安全）理论设计了一个群组密钥协商协议,并根据协议需要满足的安全目标,形式化地建立了协议的安全模型,通过对协议安全模块的设计和实现,证明了该协议满足UC安全性质。和同类协议相比,降低了密钥更新所需要的通信和计算开销,同时支持群组成员的动态加入和退出。     

车辆传感器网络研究

随着无线通信技术的快速发展和车辆在日常生活中的不断普及,车辆传感器网络作为新一代的网络技术越来越被重视。文章基于无线车辆传感器网络的基本概念和体系结构,讨论了车辆传感器网络与传统无线传感器网络的主要区别,以及由此引入的各种设计上的挑战。对车辆传感器网络中的关键技术,包括媒体访问控制（MAC）协议、路由协议和移动模型,文章进行了研讨,并介绍了世界上已建立的车辆传感器网络试验床。文章还介绍了行车安全、城市监控、路况监测、交通流量监测等几种典型的车辆传感器网络的应用。