适合ad hoc网络无需安全信道的密钥管理方案

密钥管理问题是构建ad hoc安全网络系统首要解决的关键问题之一.针对ad hoc网络特点,提出了一个无需安全信道的门限密钥管理方案.该方案中,可信中心的功能由局部注册中心和分布式密钥生成中心共同实现,避免了单点失效问题;通过门限技术,网络内部成员相互协作分布式地生成系统密钥;利用基于双线性对的公钥体制实现了用户和分布式密钥生成中心的双向认证;通过对用户私钥信息进行盲签名防止攻击者获取私钥信息,从而可以在公开信道上安全传输.分析表明该方案达到了第Ⅲ级信任,具有良好的容错性,并能抵御网络中的主动和被动攻击,在满足ad hoc网络安全需求的情况下,极大地降低了计算和存储开销.     

空间网络中基于身份的分布式密钥管理研究

为解决在空间网络中实施集中式密钥管理困难以及维护公钥证书开销过大等问题,论文设计了一种基于身份的分布式密钥管理方案。结合空间网络特点,给出了分布式私钥生成中心的构建方法。并利用Boneh和Franklin提出的基于身份的公钥加密体制,设计了私钥更新、主密钥分量更新和会话密钥协商等策略。分析和仿真验证,该方案能满足安全要求,具有较好的扩展性。     

一种基于二次型的无线传感器网络密钥管理方案

针对现有的基于多项式的密钥预分配管理方案受限于节点间密钥共享率和网络连通率等问题,文中提出了一种基于二次型的无线传感器密钥管理方案.该方案突破现有二元t次对称多项式建立共享密钥的思路,引入多元非对称二次型多项式,利用二次型特征值与特征向量之间的关系,分析证明二次型正交对角化的特性,生成密钥信息,节点则通过交换密钥信息实现身份认证,生成与邻居节点之间独立唯一的会话密钥.性能分析表明,与现有的密钥管理方案相比,方案在抗俘获性、连通性、可扩展性、通信开销和存储开销上有较大的改进.     

基于身份密码的机载自组织网络动态密钥管理

针对现有机载自组织网络密钥管理存在的预分配密钥更新困难、公钥证书传递开销大、分布式身份密钥传递需要安全信道的问题,该文提出一种无需安全信道的基于身份密码体制的动态密钥管理方案。该方案包括系统密钥自组织生成和用户私钥分布式管理两个算法;采取遮蔽密钥的办法,确保私钥在公共信道中全程安全传递,使得密钥管理易于部署、方便扩展;最后分析了方案的正确性与安全性。结果证明方案理论正确,能够抵抗假冒、重放、中间人攻击。     

Ad hoc网中基于哈希的对偶密钥预分配方案

随机密钥预分配是无线Ad hoc网络中最有效的密钥管理机制。提出了一个适用于Ad hoc网络的基于哈希函数的对偶密钥预分配方案。方案利用哈希函数的单向性,由哈希链形成密钥池,节点仅需预分发数量较少的密钥,就能与邻近节点有效建立对偶密钥。方案具有较低的存储成本与计算开销,同时能达到完全连通性,并能动态管理节点与密钥。分析表明,方案具有较好的有效性和安全性,更适合Ad hoc网络。     

WSN的网络安全管理机制研究

本文提出一种基于多项式的WSN密钥管理方案.基站通过计算节点秘密信息构成的多项式来生成网络的全局密钥,节点通过全局密钥可以认证网络中的合法节点.节点用全局密钥经过对称多项式密钥交换来生成与簇头节点之间的会话密钥.该方案能够动态更新密钥,从而解决了由于节点被捕获所导致的信息泄露、密钥连通性下降和密钥更新通信开销大等问题.性能分析表明,该方案与现有的密钥预分配方案相比,具有更低的存储开销、通信开销、良好的扩展性和连通性.     

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。     

适于ad hoc网络安全通信的新签密算法

首先提出了一个基于身份的新签密算法,并对其安全性和效率进行了分析及证明;结果表明,该算法在随机预言机模型下是可证明安全的,而且与已有基于身份的签密算法相比,其计算量和传输代价小,特别适合用于ad hoc网络的密钥管理、安全路由等通信安全协议.最后,以ad hoc网络分布式门限密钥管理中各服务节点所拥有的系统密钥份额的更新为例,说明了将新签密算法用于ad hoc网络安全协议的方法及其意义.     

适合于无线传感器网络的混合式组密钥管理方案

针对无线传感器网络中经常出现节点加入或退出网络的情况,提出了一种安全有效的混合式组密钥管理方案.多播报文的加密和节点加入时的组密钥更新,采用了对称加密技术;而系统建立后,组密钥的分发和节点退出后的组密钥更新,采用了基于身份的公钥广播加密方法.方案可抗同谋、具有前向保密性、后向保密性等安全性质.与典型组密钥管理方案相比,方案在适当增加计算开销的情况下,有效降低了节点的存储开销和组密钥更新通信开销.由于节点的存储量、组密钥更新开销独立于群组大小,方案具有较好的扩展性,适合应用于无线传感器网络环境.     

一种新的基于椭圆曲线密码体制的 Ad hoc组密钥管理方案

在安全的组通信中,组密钥管理是最关键的问题.论文首先分析了组密钥管理的现状和存在的问题,然后基于椭圆曲线密码体制,针对Ad hoc网络提出了一种安全有效的分布式组密钥管理方案,并对其正确性和安全性进行了证明,由椭圆曲线离散对数困难问题保证协议的安全.针对Ad hoc网络节点随时加入或退出组的特点,提出了有效的组密钥更新方案,实现了组密钥的前向保密与后向保密.与其他组密钥管理方案相比,本方案更加注重组成员的公平性,没有固定的成员结构,并且还具有轮数少、存储开销、通信开销小等特点,适合于在Ad hoc网络环境中使用.