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管理研究进展

分析了当前无线传感器网络密钥管理协议设计中所存在的主要问题,在对具有代表性的最新研究成果进行系统论述的基础上,全面分析了其利弊以及适应性问题。考虑到传感器网络应用背景的细化和结构、功能的多元化,提出了今后的研究方向。     

改进的无线传感器网络密钥预分发方案

针对现有的无线传感器网络密钥预分发方案密钥易泄露,不可追溯泄密传感器节点等产生的信息泄露问题,新方案改进了已有的基于多项式密钥预分发方案,将节点位置信息和身份信息引入传输信息的路径中,并经过密钥更新及管理说明,连通性和安全性分析。证明新方案提高了已有方案的抗捕获性,易于基站即时发现捕获节点,即时进行调整和明确所接收到的信息的来源。易于用在军事领域及不安全环境中进行信息监测及传输。     

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.     

一种有效的无线传感器网络密钥协商方案

 针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间以及带宽等局限性问题,提出了一种适合无线传感器网络的密钥协商方案EKASFWSN(Efficient Key Agreement Scheme for Wireless Sensor Networks).该方案首先运用身份加密(IBE)算法预置网络系统参数并通过计算获得节点的相关参数;然后节点使用组播技术向邻居节点广播其ID号并利用Diffie-Hellman密钥交换技术和IBE算法安全地交换节点间的相关参数、计算节点的密钥;最后利用计算获得的节点间共享密钥使用对称密码方法对网络消息进行加、解密.与目前在WSNS研究中比较流行的传统网络密钥协商方案进行的理论分析和仿真实验,结果表明:EKASFWSN方案较好的解决了无线传感器网络在计算能力、能量、存储空间和带宽等方面的局限性问题;并通过密钥交换和身份加密等技术提高了节点通信的安全.     

一种低时延的无线传感器网络MAC协议

简要分析了无线传感器网络MAC层协议的作用,针对MAC协议在低时延方面的不足,提出了一种低时延的MAC协议(L-MAC).该协议采用汇聚树,在满足低功耗的基础上,减少了时延.理论分析和仿真实验表明L-MAC较好地解决了时延问题.     

A Key Pre-distribution Scheme for Wireless Sensor Networks Using Hexagonal Deployment knowledge

To insure security for the messages sent among sensor nodes, it is important to establish keys for encryption to nodes which have had no prior direct contact with each other in wireless sensor networks. To solve the problem above, several key pre-distribution schemes have been proposed. In this paper, we present a novel key pre-distribution scheme using hexagonal deployment knowledge, in which the q-composite keys scheme has been improved. By using hexagonal division over the deploy- ment region, the probability of sharing common keys be- tween each sub-region and its neighboring sub-regions are equal, so the keys for encryption can be generated efficiently. The analytic results show that the scheme we pre-sented can achieve a higher connection probability of any two neighboring nodes than previous schemes, and net- work resilience against node capture can be substantially improved.     

无线传感器网络中自治愈的群组密钥管理方案

 群组密钥管理的自治愈机制是保证无线传感器网络在不可靠信道上进行安全群组通信的重要 手段.基于采用双方向密钥链的群组密钥分发与撤销方法,提出了一个无线传感器网络中具有撤销能力的自治愈群组密钥管理方案.该方案实现了群组密钥的自治愈功能和节点撤销能力, 能够满足在较高丢包率的无线通信环境下传感器网络群组密钥管理的安全需求,确保了群组密钥保密性、前向保密性和后向保密性等安全属性.性能分析表明,该方案具有较小的计算和通信开销,能够适用于无线传感器网络.     

无线传感器网络中一种动态节能的MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络的关键协议之一,它对无线传感网络的运行和性能具有重要的影响.针对基于簇的TDMA机制存在问题,文中提出了一个动态节能的DE-MAC协议,该协议能够根据簇成员节点数目和通信负载动态地分配成员节点的时隙,减少节点的空闲侦听时间.仿真结果表明,DE-MAC协议能够有效地提高信道的利用率和网络能量有效性.     

一种基于位置的WSN密钥管理方案

针对当前无线传感器网络（WSN）随机密钥预分布方案中网络只能概率连通且密钥不能作为认证的问题，文中提出了一种基于节点位置的密钥管理方案LBK-KMS，文中详细介绍LBK-KMS方案的建立过程；并从安全抵抗性，网络连通性，扩展性以及通信计算性能等方面与E-G以及q-Composite方案进行了比较分析；最后探讨了下一步可研究的工作．     

无线传感器网络LEACH协议的研究

在无线传感器网络中,与平面路由协议相比,分簇路由协议具有一定的优势.它具有拓扑管理方便、能量利用高效.数据融合简单等优点,成为当前路由协议研究的重点.本文以低能量自适应聚类(LEACH)为例,对分簇路由协议进行了分析.在此基础上,提出改进了的LEACH ED_LEACH(Base on Energy and Di Stance factors-Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy),通过使用MATLAB进行了仿真,仿真结果表明ED_LEACH算法能更有效地延长网络寿命.     

一种轻量级的无线传感器网络密钥建立协议

该文提出了一种适用于无线传感器网络的轻量级密钥建立协议。该协议以预置的瞬时初始密钥为基础,通过优化密钥建立过程中的信息交互,能够获得更好的可扩展性和更低的能量开销。对该协议的完成时间和网络的连通概率的理论分析表明,该协议是可行的。从仿真结果可以看出,该协议在典型的网络规模下可以获得超过97%的连通概率。与同类协议相比,可以在保证足够的连通概率的情况下以更短的时间完成密钥建立。当网络密度为单跳30个节点时,建立时间小于5.2 s。此外,该协议的能量开销只有同类协议的25%,因此更适合应用于资源受限的无线传感器节点。     

能量感知的无线传感器网络覆盖控制协议

提出了一种与节点位置无关的、能量感知的无线传感器网络覆盖控制协议EACCP(an Energy-Aware Coverage Control Protocol for wireless sensor networks),EACCP采用基于节点分层成簇的思想,根据节点邻居平均能量与自身剩余能量等参数竞选活动节点.理论分析与模拟实验表明EACCP协议不但能够提供高质量的网络覆盖率,而且可以有效地适应于节点能量异构的网络应用场景,并且减少活动节点选取过程中的控制消息开销.     

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.     

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。     

无线传感器网络LEACH协议分析

在无线传感器网络中,基于簇的层次结构能够优化网络带宽的应用,提高共享信道的利用率,减少路由维护的代价以及提高应用的可扩展性,在路由、安全、网络管理等方面具有广泛的应用。基于此,分析研究了典型的基于簇的LEACH协议,并提出了LEACH协议几个可能的研究方向。     

一种基于位置的WSAN密钥预分配方案

论文从无线传感器和执行器网络的信息传输方式出发,提出一种新的密钥预分配方案。方案充分利用执行器节点具有能量充足、存储器资源丰富、较强计算和通信能力等特点,结合部署位置信息,在执行器节点-执行器节点和执行器-传感器节点两个通信层上采用不同的密钥预分配方案。通过分析可知,新方案在连通性、安全性、计算和通信消耗上都有良好性能。     

无线传感器网络LEACH路由协议改进

由于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)中节点能量有限,需要设计能量有效的协议,以延长网络的生存时间。在LEACH路由协议的基础上,综合考虑节点已经充当簇头的次数、剩余能量和地理位置参数来优化簇头的选择机制,提出了LEACH-W路由协议算法。实验结果表明,LEACH-W算法具有更长的网络生命周期。     

无线传感器网络突发感知的拥塞控制协议(英文)

In monitoring Wireless Sensor Networks(WSNs),the traffic usually has bursty characteristics when an event occurs.Transient congestion would increase delay and packet loss rate severely,which greatly reduces network performance.To solve this problem,we propose a Burstiness-aware Congestion Control Protocol(BCCP) for wireless sensor networks.In BCCP,the backoff delay is adopted as a congestion indication.Normally,sensor nodes work on contention-based MAC protocol(such as CSMA/CA).However,when congestion occur...