无线传感器网络基于组合密钥的密钥管理方案

无线传感器网络具有拓扑易变化、节点能源受限、网络易受攻击等特性,这些特性决定了无线传感器网络需要特殊的安全保障机制,尤其要解决其涉及到的机密性、完整性、端点认证及在有限的空间存储大量的密钥等问题。当前的研究工作不能有效地解决无限传感器节点容量受限与节点需要大量存储共享密钥之间的矛盾,导致大量传感器节点因与相邻节点没有共享密钥而无法安全交换信息。针对这一问题提出一种基于组合密钥（combined key,CK）的密钥管理技术。该方案采用种子密钥映射技术,以较少密钥因子组合大量相异的密钥,解决传感器节点密钥存储空间受限问题,保障任何相邻节点之间都能共享密钥。并能实现可认证的密钥共享机制,弥补了传感器网络没有认证中心的缺陷。经分析,该方案在安全性、存储性和节能方面有较好的优势。     

无线传感器网络动态非线性密钥分配

为减少无线传感器网络中大量的共享密钥,提出了计算每个通信数据包的动态分配密钥.该方法为：通过种子密钥加密分配密钥,由分配密钥计算数据密钥,由数据密钥加密数据,并在通信包中将分配密钥的密文与机密数据一起传输;接收节点获得数据包后,分析出包计数、节点身份标识、包跳段、分配密钥的密文和数据密文,再由共享的种子解密动态分配的分配密钥.结果表明,用于无线传感器网络的动态非线性分配密钥的方法可实现无线传感器网络共享少量种子密钥和机密通信.     

基于身份的无线传感器网络层簇式密钥管理方案

无线传感器网络的密钥管理由于布置位置、计算量和存储能力受限,使得设计时需要进行诸多考虑.为此,提出了一种基于身份的无线传感器网络层簇式密钥管理方案,可以较好地解决无线传感器网络的密钥管理问题.本方案运用身份认证加密技术,对节点认证后进行分簇,并解决簇内密钥协商问题,即建立簇成员与簇头之间共享簇密钥.通过安全性、复杂性分析和效能分析,并与一些常用方案进行对比,验证了本方案可以保证簇内完全连通、新节点便捷加入,能够满足无线传感器网络各项要求.     

无线传感器网络EMSR协议的安全性分析

针对目前无线传感器网络密钥管理方案存在的安全问题,给出了一种可证明安全的无线传感器网络的认证密钥建立方案(EMSR),使用公钥证书实现网络节点的双向认证,同时产生双方共享与相互控制的会话密钥,有效地防止了纯粹使用对称加密机制产生的认证问题。在CK安全模型下,对EMSR协议进行了安全性证明,并对几种基于公钥机制的密钥建立方案进行了性能分析。结果表明,EMSR方案具备CK安全模型下相应的安全属性以及支持资源受限的网络节点的优势,符合传感器网络的通信要求。     

无线传感器网络中的安全多部署方案

提出了无线传感器网络中安全多部署时的自适应密钥选择方案和自适应密钥选择算法,用以在不同的部署集之间提高传感器节点的连通性.实验结果表明,自适应密钥选择方案在维持较高安全性的同时能极大地提高传感器节点之间的连通概率.     

DTMSN中的分布式密钥更新模型

为了解决容延迟移动传感器网络中密钥更新过程中密钥分发延迟不确定的问题,保证分发过程中新密钥的安全性,提出了一种分布式密钥更新模型。该模型使用密钥分片机制,将新密钥分片预先置入网络中移动节点中,当密钥更新开始后,节点与网络内其他节点相遇后可获取自己的密钥片,多个密钥片组合后生成自己的新密钥。针对该模型的安全性和性能分析表明,通过对密钥分片数量的调整,该模型可以满足用户对分发过程中不同安全性要求和不同网络资源消耗要求。仿真结果表明该模型能够在不同网络参数变化的条件下对更新延迟做出比较准确的估计,解决了密钥分发延迟不确定的问题。     

随机预分配密钥在WSN跟踪算法中的应用

为解决当前无线传感器网络在目标定位与跟踪等领域的安全问题,提出了一种建立在自动跟踪簇基础上的动态簇密钥更新算法MCDGR.传感器节点根据事先设定的敏感度阈值可发现并定位在被监视区域中移动的物体,在被跟踪对象周围组织一定范围内的节点建立跟踪簇,并使它在逻辑上跟随目标移动,从而建立起分层的路由拓扑结构.通过簇首节点对感测数据进行数据融合后,向sink节点汇报目标位置.同时通过引入以q合成、多路增强与单向密钥序列技术为基础的随机密钥预分配协议,可以在大规模传感器跟踪网络的使用中同时达到提高跟踪精度、安全性和降低能耗的目的.     

一种改进的无线传感器网络随机密钥预分配算法

在分析现有无线传感器网络随机预分配密钥算法的基础上,通过同时引入q合成技术、多路增强技术与单向密钥序列技术,提出了增强的随机预分配密钥算法H-RKP,并以节点俘获攻击为例对其安全性进行了分析,证明该算法可以进一步提高现有随机预分配密钥算法的安全性．     

基于簇协作的无线传感器网络组密钥管理方案

为了解决无线传感器网络组通信的安全问题,该文提出了一种基于簇协作的组密钥管理方案。采用簇协作的方式实现组密钥的更新,并使用伪随机数生成器和哈希函数产生更新多项式,从而及时更新组内合法节点的组密钥分量。性能分析表明,该方案具有良好的安全性和较低的存储开销,仿真结果表明,该方案具有较低的通信开销。     

无线传感器网络中高效的基于身份的加密算法

无线传感器网络节点的通信和计算能力非常有限,使得传统的公钥加密算法无法有效应用,为此提出了一种安全的轻量级的加密算法.基于身份的密码系统简化了基于证书的密码系统繁琐的密钥管理过程,根据无线传感器网络自身的特点,对现有的基于身份的加密算法安全模型进行改进,提出了一个新的安全模型,并在此基础上提出了一种在标准模式下可证明安全的基于身份的加密算法.与现有的基于身份的加密算法相比,提出的加密算法存储需求更小、计算量更少,更加适合于无线传感器网络.     

一种用椭圆曲线密码构建的传感网络密钥管理方案

提出了一种基于椭圆曲线密码的传感网络密钥管理体制．该体制使用公钥密码技术来保护会话密钥协商,保证了网络的安全性、连通性和可扩展性．另一方面,在每次密钥协商时,将DH(Diffie-Hellman)交换的私钥重用作为签名所需要的一次性随机数k,实现了数字签名和密钥交换的集成．同时,响应方发送的第三条消息不使用签名而是简单地用带密钥哈希消息认证码来认证,使得双方的通信数据量和计算量大大减少,从而提高了体制的效率,满足了传感网络对计算能力和存储量的苛刻要求．     

基于密钥预分配的传感器网络加密方案

文章提出了一种基于密钥预分配无线传感器网络中的加密方案，该方案在加密过程中使用了计数器和消息认证码，从而较好地满足了传感器网络的安全需求。同时，考虑到传感器节点资源有限的特点，方案中相关的协议和算法都比较简单，并完全避开了代价昂贵的公钥运算，从而使得方案的计算、存储和通信开销都比较小，执行效率大大提高。     

无线传感网密钥管理方案分析比较

WSN 由于设置方便、设备位置灵活等优势在现实中被广泛应用。但WSN 采用公开访问的无线通信信道以及网络安全路由协议的缺陷使WSN 面临巨大的安全威胁。在文章中首先分析了选择网络安全协议考虑的因素,随后介绍了基于分布式、集中式、分散式三种安全机制的工作原理及其代表算法,最后通过在MATLAB 模拟实验比较了各自的性能,实验证明基于分散式密钥分配方案CKP 算法在不同环境中性能优于其他两种方案。     

无线传感器网络中的高效签名算法

无线传感器网络节点的计算、存储和通信能力都十分有限,通常被认为不适合使用公钥密码学技术。然而,近年来的许多研究成果表明,一些经过优化的公钥算法是可以为无线传感器网络提供更加有力的安全保障的。该文基于身份的密码系统进一步简化了传统公钥系统,根据无线传感器网络自身的特点,对现有的基于身份的签名算法的安全模型进行改进,并在此基础上提出了新的签名算法,同时也给出了安全证明。现有算法的存储需求与被签名信息长度成正比,而新算法存储需求为常量,因此更加适合在无线传感器网络中的使用。     

无线传感器网络匿名通信技术研究进展

信息安全(内容安全和通信安全)一直是无线传感器网络(WSN)研究与应用关注的热点.由于传感器节点能量、计算和内存限制以及部署环境的特殊性,WSN难以适用复杂度高的安全算法.内容安全可通过加密方法和认证机制来实现,而匿名通信技术是实现通信安全与隐私保护的一种有效方法.通过对传统匿名通信技术和WSN匿名通信机制的调研,分析了WSN关键匿名通信技术的优缺点,并进行了总结和展望.     

基于智能卡的多服务器远程匿名认证密钥协商协议

本文先对Xu等人近期提出的一个基于智能卡的动态身份用户认证(简称XJWM)方案进行分析,指出其不能抵抗冒充攻击和密钥泄露攻击,且不能实现前向安全和后向安全. 然后利用Diffie-Hellman密钥协商算法及生物认证技术,提出一个新的多服务器环境下多因子远程匿名认证密钥协商协议,有效弥补了XJWM方案存在的安全缺陷. 最后,用改进的BAN逻辑证明了新方案密钥协商的正确性、会话密钥机密性与新鲜性以及双向认证性.性能与安全性分析说明新方案在少量增加通信、存储和计算量的情况下具有好的安全性.     

基于整数的全同态加密体制的研究

DGHV体制是在对Gentry的基于理想格的全同态加密体制进行简化的基础上提出的,但该体制仅能对单比特的明文的加解密,并且效率不够高。2013年,Jean—Sebastien等人对DGHV体制进行了改进,完成了对明文序列的加解密。本文以改进的DGHV算法为基础,分析了改进DGHV算法的思路和方法,并对相应的压缩算法和自举算法进行了分析,给出了正确性证明和安全性证明,最后指出了改进的DGHV算法的主要优势。     

基于传感器网络的物联网密钥管理

介绍了物联网的概念及其与传感器网络的关系,分析了基于传感器网络的物联网密钥管理协议的研究现状,提出了在物联网中构建轻量级密钥管理的新思路,用以提高物联网的安全性,减少建立安全机制性能的费用.     

无线传感器网中线性网络编码的安全检查

线性网络编码作为一种新型的数据编码方式,它可以提高无线传感器网络的数据吞吐率、降低节点能耗、减少数据的传播延迟.由于无线传感器网络自身的特点,直接使用已有的线性网络编码协议将面临许多严重的安全攻击.指出了线性网络编码应用于无线传感器网络所面临的安全问题;并提出了一种安全的线性网络编码协议SEC.SEC既能够实现线性网络编码的优点,还解决了其在无线传感器网络中所面临的安全问题.