一种无线传感器网络的密钥管理机制

介绍了一种用于无线传感器网络(WSNs)的密钥预分配机制:多密钥空间哈希随机密钥预分配(HARPMS)机制。该机制针对group-based节点投放模型,将密钥空间划分成多个子空间,在密钥分配和建立时使用Hash链技术,以提高网络的抗节点俘获能力。分析表明:相比传统的用于group-based投放模型的随机密钥预分配机制,HARPMS获得了同等的连通性,但却有更好的抗节点俘获能力。     

无线传感器网络中一种基于GEAR协议的节点调度策略

基于无线传感器网络地理能量感知路由(GEAR)协议,提出了一种面向查询式路由的节点调度策略GNSS.该策略针对GEAR协议中存在大量空闲节点和冗余节点的能耗问题,根据周期性路由信息,对节点进行角色分类,不同角色的节点执行不同的调度策略.通过节点调度节省了大量能量消耗,同时减少了数据传输量和通信碰撞带来的开销.仿真结果表明:与改进前的GEAR协议相比,该策略使网络生命周期提高了50%以上.     

一种分层的无线传感器网络密钥管理方案*

针对现有密钥管理方案抗俘获性差和占据存储空间大等缺点,提出了一种分层的密钥管理方案。簇头节点采用了Blom矩阵,有效提高了簇头节点抗击俘获的能力;簇内节点利用中国剩余定理,在将复杂计算转交给基站的同时,降低了组密钥的存储空间。通过对比分析,该方案较好地满足了WSNs密钥管理的相关指标,提高了安全性能。     

大规模WSNs中多Sink节点优化部署遗传算法

大规模WSNs网络布局设计中,多Sink节点的选址是网络拓扑设计的关键步骤,它对于网络通信能耗的控制至关重要。提出了一种基于遗传进化算法的Sink节点优化选址算法,它利用遗传算法的全局寻优能力在有限的时间内获得问题的次优解,进而生成监测网络工作拓扑。仿真实验结果表明:与现有的启发式算法相比较,该算法所生成的网络布局结果对于全局能耗控制有明显改进。     

一种无线传感器网络的密钥管理方案

目前很多无线传感器网络的应用是建立在群组式通讯的模式之上,如何建立一个用以加密群组通讯的组密钥,来防范攻击者窃听无线传感器网络上的通讯,近年来引起广泛关注。为了在有限资源的无线传感器网络能安全进行群组通讯,本文只使用对称加密算法和单向哈希函数提出了一种具有有效性和扩充性的组密钥管理方案,并可满足前向和后向安全性。与目前现有的群组密钥相比,方案不仅具有较好的效率,并且更适合于无线传感器网络。     

分簇无线传感器网络密钥预分配管理方案

针对无线传感器网络节点计算和存储能力有限,能量受限等特点,提出了一种新的分簇传感器网络密钥预分配管理方案KDNKPD。该方案借助于Blundo二元多项式函数和密钥分发节点建立节点与簇头间的安全通信,能够适应簇首节点的按轮选举并解决了Blundo方案的安全问题。通过安全分析与性能分析比较和仿真实验表明,该方案提高了网络的安全性,减少了传感器节点的存储开销和计算开销。     

无线传感器网络中基于ID密钥管理方案

为了减少在密钥生成时的数据通信,在分析Park密钥预分配方案的基础上,提出一个基于传感器ID的密钥管理方案.该方案不仅明显降低了生成密钥时的通信开销,而且确保所有的节点均能建立安全链路.分析表明,该方案还具有较强的抵抗攻击能力.     

有效的无线传感器网络密钥管理算法

密钥管理算法是无线传感器网络安全的一个重要组成部分.提出了一个新的密钥管理算法,它通过将已存储的密钥部分地转化为即使被攻击者截获也无影响的特殊信息,来获取更加良好的安全性能,但同时又不降低网络的连通性能.为了验证此算法的性能,给出仿真和与其它算法进行性能对比的例子,仿真结果显示这种算法具有更好的性能.     

层次型无线传感器网络节点布置方案的研究

对于大规模层次型的无线传感器网络,越靠近sink的节点,数据转发量越大,能量消耗速度越快,因此节点的密度分布状况对整个网络的生命期有着很大的影响。对层次型无线传感器网络的节点能耗分布状况和密度分布状况进行了分析,提出一种适合于大规模网络的节点布置方案。通过与均匀布置方案相比较,提出的方案能够使网络生命期得到很大的延长。     

一种无线传感器网络安全方案*

提出了一种无线传感器网络安全方案.它不但提供了一般的安全手段,还支持网内安全处理以延长网络生命期以及概率性多路径冗余传输来识别恶意节点.     

大规模无线传感器网络中高效按需充电规划

随着无线充电技术的日趋成熟,特别是磁共振无线充电技术的发展,利用移动充电车和无线充电技术给无线传感器补充能量,以保证无线传感器网络持续运转,成为新的研究热点。为此,主要介绍在大规模的无线传感器网络中,如何调度多个充电车给网络中的待充电传感器补充能量。为了均衡多个充电车的充电任务,缩小整个充电任务的完成时间,提出了充电总耗时最短问题,希望能为多个充电车找到各自的充电路径,使得多个充电车中耗时最长的任务完成时间最短。因为充电总耗时最短问题是一个NP难问题,难以在多项式时间内找到最优解,所以针对该问题提出了一个近似比为5的近似算法。最后用模拟实验证明了算法的性能,实验表明该算法的实际近似比不足2。     

基于TIN的无线传感器网络节点调度

针对场监测应用的特点提出了一种基于不规则三角网（TIN）的无线传感器网络节点调度方法。不同于已有的调度方法,此方法综合考虑了感知数据的动态性和空间性,减少了无线传输的电量消耗,同时保证了生成数据场的精度。模拟结果显示,在保证精度要求的前提下,基于TIN的调度方法比传统方法节省10%左右的通信电量消耗,并且具有良好的可扩展性。     

大规模无线传感器网络查询方法——CBQM*

提出一种适用于大规模、高查询率而单次查询需要传输的数据量很小、位置信息无关的无线传感器网络查询方法——CBQM。该方法以小世界理论为依据,在CARD和TRANSFER协议的基础上,引入了方向边节点,改进了contact的选择方法,降低了协议的能耗,提高了网络生命周期。通过仿真得出,在保证查询成功率的前提下,CBQM的查询最优能耗与CARD相比降低了约38%,比TRANSFER降低了40%以上。     

一种动态分簇无线传感器网络密钥管理方案

层簇式无线传感器网络因管理方便、能量利用率高等优点,是近年来研究的热点,目前已提出了很多基于簇的路由协议,但这些协议很少考虑到安全性问题,而针对这种分簇式网络结构提出的密钥管理方案又都存在一些不足,不能很好地与路由协议结合使用。针对这些问题,提出了一种轻量级的密钥管理方案KMDC(Key Management for Dynamically Clustering WSN),分析表明该方案可以有效地解决密钥管理的问题。     

基于group-based模型的无线传感器网络密钥管理方案

由于无线传感器网络受电源、计算能力、内存容量等方面的限制,传统的基于公钥和可信任的密钥管理方式不再适用.为了进一步提高无线传感器网络的安全连通性,在分析DU Wen-liang等人的group-based节点投放模型的基础上,提出了一种改进的密钥管理方案:多密钥空间与多路径增强相结合的随机密钥预分配方案.结果分析表明,该方案需要较少的内存存储空间,不仅提高了系统的连通性,还降低了节点的被捕获概率.     

无线传感器网络中一种能量均衡的分簇策略

以无线传感器网络中的能量消耗模型为基础,提出了一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议EECHS(energy-effficient cluster-head selection)。该协议通过节点的剩余能量和节点距离基站的距离来调节其成为簇首的概率,并进一步调节簇的大小。仿真结果表明,与改进后的DCHS协议相比,该策略使网络的生命周期和稳定周期分别提高了31%和45%以上。     

无线传感器网络中一种改进的密钥管理方案

提出了一种用于无线传感器网络中的改进的矩阵密钥预分配的方法。该方案能够支持网络拓扑结构的变化,并且能动态管理密钥信息,从而解决了密钥泄漏等问题。同时基于分簇结构,该方案能减少普通传感器节点的通信和计算开销,节约存储空间,从而解决普通节点资源受限的问题。仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间。     

基于多项式和混沌序列的无线传感器网络密钥管理方案*

针对现有密钥管理方案占据存储空间大和安全性差的缺点,提出了一种基于多项式和混沌序列的混合密钥管理方案。该方案使用多项式建立节点间的共享密钥减少网络的存储开销,利用混沌序列对初值的敏感性特点解决多项式安全门限的问题,从而防止密钥的泄露。结果表明,本方案具有很高的安全性能,不仅节约了网络的通信资源,而且降低了节点的存储开销。     

无线传感器网络基于路由的两级密钥管理方案

在现有基于密钥树的密钥预分配协议的基础上,结合传感器节点的路由拓扑,根据不同节点的通信要求,提出一种适用于分簇网络的两级密钥管理方案,簇间采用逐级加密和认证机制,簇内指定一个管理节点负责生成和维护全簇的路由密钥树。结果分析表明,该方案可在保证安全的同时实现高效数据传输。