基于正六边形部署的WSN密钥预分配方案

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,提出了一种新的无线传感器网络密钥管理方案。该方案采用正六边形对网络进行分区,在覆盖全网的同时有效的减少了重叠区域。节点仅需预分配数量较少的密钥,就能够以很高的概率建立共享密钥,即使存在大量的移动节点仍能保持较高的连通概率。理论与仿真数据表明方案在连通性和安全性方面具有较好的性能。     

基于Hash函数的WSN密钥分配方案

针对经典随机密钥预分配方案存储和通信开销大、安全性不足的问题,提出一种基于Hash函数的无线传感器网络密钥预分配方案。采用Hash函数单向运算提高密钥安全性,通过单次广播过程分配密钥法降低通信开销。仿真结果表明,该方案可降低存储开销,提高节点抗俘获攻击能力,且通信开销从O(2N)降至O(N)。     

一种基于六边形部署模型的面向传感器网络的随机密钥预分配方案

针对基本随机密钥预分配方案和基于部署信息的密钥管理方案中存在的不足,提出了一种基于六边形部署模型的面向传感器网络的随机密钥预分配方案。该方案更充分地利用了六边形部署模型的特点,通过将部署区域划分为六边形网格,并将传感器节点按其标志号进行分类,然后根据节点期望部署的网格位置和其节点类别进行相应的密钥预分配,从而有效改善了网络的安全性能。分析和仿真表明,在相同的存储开销下,本方案具有更高的安全连通率和更强的抗节点捕获攻击能力。     

基于六边形网格组部署的对称密钥预分配模型

针对无线传感器网络的加密体制进行了研究;首先,提出了一种基于六边形网格组的传感器网络节点的部署策略,以获得传感器节点的最佳分布;其次,将密钥空间定义为采用Blundo模型生成的一个t次二元多项式f(x,y)的全部密钥的集合;然后通过密钥预分配阶段将密钥材料分配给每个节点,通过直接密钥建立阶段使得每个传感器节点找到与其相邻节点的共享密钥空间;如果两个相邻节点之间没有共享密钥空间,则通过间接密钥建立阶段使得一个或多个中间节点建立起一个路径密钥,从而完成共享密钥空间的建立;仿真实验结果表明,提出的对称密钥预分配模型不仅具有良好的加密性能,而且相比于其他模型的密钥方案有更好的内存开销、运行时间和节点受损攻击时的网络恢复能力。     

基于分层网格的无线传感器网络密钥预分配方案

无线传感器网络自身的特征,如网络规模庞大、动态的拓扑结构、有限的计算、通信和存储能力等,使得传统的密钥分配和管理机制无法进行直接应用。基于分层网格提出了一种新的适用于无线传感器网络的密钥预分配方案。该方案采用多项式方法在传感器节点间建立共享密钥,并引入分层网格结构实施密钥的预分配。这种设计方法有效地降低了部分节点被俘获后对网络安全造成的影响,增强了网络的健壮性,而且其计算和存储开销也不大,具有一定的实用性。     

WSN密钥预分配方案的安全弹性定量分析

介绍目前流行的同构型无线传感器网络的基本密钥预分配方案、q-composite密钥预分配方案和异构型无线传感器网络的密钥预分配方案,分析这3种密钥预分配方案的安全性。根据敌手对无线传感器网络的攻击能力,建立精确的敌手攻击模型,在该模型下提出一种安全弹性定量分析方法。概率分析和模拟实验结果表明,该方法可用于定量比较密钥预分配方案的安全性。     

基于网格的无线传感器网络预分配密钥机制

无线传感器网络预分配密钥管理机制的连通性和抗捕获性较差。为此,提出一种基于网格的密钥机制。任意相邻节点可直接建立密钥对,在被攻击区域中,密钥空间的捕获不会影响其他区域节点的安全性,攻击区域捕获的节点可以方便地被集体撤销,以实现网络及时更新。实验结果表明,该机制具有良好的连通性和抗捕获性。     

WSN多项式密钥预分配协议的设计实现

在无线传感器网络中,网络安全通信已逐步得到网络构架人员和研究人员的重视,密钥分配协议对于无线传感器网络的安全传输起着基础性作用。由于传感器网络大规模、节点资源非常受限、分布式等特点,传统的基于公钥和可信任的密钥分配中心等方式已不再实用,当前主要的传感器密钥分配协议都可认为属于预分配密钥管理协议。文中主要论述了目前比较典型的几类密钥预分配协议,并在该类协议基础上提出更高性能的多项式密钥预分配协议,随之加以实现。     

一种新的基于部署知识的WSN密钥分配方案

在正六边形模型的基础上,利用素域中Blom矩阵和对称多项式的阈值及哈希密钥链的不可逆特性提出了一种新的密钥分配方案.该方案在网络部署之初建立对密钥时,同一区域中节点利用分配的哈希链中的值构造一系列Blom矩阵来建立对密钥并保证相同矩阵的个数不超过各自的阈值,不同区域中相邻节点利用随机分配的密钥构造出的多项式建立对密钥,...     

无线传感器网络的分组双空间密钥预分配方案

针对Blom密钥预分配方案存在安全阈值的问题,提出一种面向无线传感网络的基于分组的双空间密钥预分配方案.将整个网络划分为多个逻辑组,组内节点服从以部署位置为中心的二维高斯分布,建立分组部署模型,组内节点和组间节点在不同的密钥空间上建立共享密钥.从全局连通性、抗毁性和有效性三个方面对方案进行理论和实验分析,结果表明本文方案在解决Blom方案安全阈值问题的同时,既提高了网络的抗毁能力,又保证任意两个节点能够直接建立共享密钥.     

基于双混沌映射的密钥预分配方案

现有无线传感器网络中密钥管理方案无法同时获取理想的网络安全连通性和网络抗毁性.针对该问题,提出一种基于双混沌映射的密钥预分配方案,利用混沌映射产生具有良好随机性和自相关性能的混沌序列形成密钥池,仅需向节点预分发数量较少的密钥标识,就能够以较高的概率建立密钥连接.改进节点会话密钥的生成方式,降低密钥被破译的可能性.理论分...     

基于二元对称多项式的WSN密钥管理方案

针对LEAP方案存在的一个缺点,即在密钥建立过程中,由于一个节点被俘获而导致网络中其他节点的安全受到威胁,提出一种基于二元对称多项式的无线传感器网络密钥管理方案,分析表明该方案不仅能克服LEAP方案的缺点,而且还具有抗捕获能力强、能够抵抗合谋攻击和Hello Message攻击等优点。与LEAP方案相比,其存储代价和通信代价相同,计算代价略有增加。     

基于簇的无线传感器网络预分配密钥机制

无线传感器网络预分配密钥管理机制的连通性和抗捕获性较差.为此,提出一种基于簇的预分配密钥管理机制.采用分布式管理策略,通过更新原始共享对称多项式的系数,确保被捕获节点无法与安全节点建立共享密钥对,从而隔离被捕获节点.实验结果表明,该机制具有较好的抗捕获性和可扩展性,密钥对实时更新能保证网络具有较高的连通性,在隔离被捕获...     

基于信誉模型的WSN密钥管理方案

针对无线传感器网络（WSN）的安全问题,结合椭圆曲线密码体制,提出一种基于信誉模型的WSN密钥管理方案。依据Beta分布建立节点信誉模型,采用分布式技术使方案支持节点的移动和密钥的动态管理,以避免分组密钥管理中的单点失效现象。分析结果表明,与E—G和IBC方案相比,该方案不仅能抵御外部节点的攻击,而且能防止内部节点的恶意行为。在保证网络安全的同时,还能提高网络抗毁性和节点连接概率,降低存储与通信开销。     

基于网格扫描的WSN节点定位算法

现有的非测距定位算法无法准确获取未知节点的估计区域。针对该问题,提出一种基于网格扫描的分布式无线传感器网络(WSN)节点定位算法。计算每个被定位节点的初步估计区域,将该区域划分成网格阵列,通过逐个扫描得到有效网格,并将该有效网格区域的质心作为节点的估计位置。实验结果表明,在不同锚节点比率和不同节点总数的情况下,该算法的定位精度比DLE算法提高20%以上。     

基于扩展DNA模型的对密钥预分发方案

对一种基于DNA模型的传感器网络对密钥预分发方案进行分析,指出该方案具有较差的抗沦陷攻击能力。结合DNA模型和多密钥池的概念,提出一种扩展DNA模型对密钥预分发方案,将原DNA方案中变量的灰度由2级扩展到 级,节点选择多条DNA链作为自己的密钥环,以某条DNA链中某段寡聚核苷酸对应的编码作为实际对偶密钥。讨论该方案密钥联通性的参数选择、安全性和开销,分析结果表明,该方案开销较低,且与原方案相比,安全性更高。     

一种新的无线传感器网络密钥预分配方案

针对无线传感器网络资源有限的特点,给出了一种基于平面格的密钥预分配方案,该方案存储开销与能量消耗较小,能确保所有邻近节点直接建立对偶密钥,但安全性能较差。然后将方案扩展到三维格上,提出了基于三维格的密钥预分配方案,分析结果表明方案具有较好的可扩展性与抵抗攻击的能力。     

WSNs中多项式密钥预分配改进方案

针对密钥管理与路由信息脱离的现象,提出一种基于按需路由协议的多项式密钥预分配改进方案。该方案利用网络路由的拓扑信息和基站功能,使基站集中存储重要安全信息并承担大量计算负荷,普通节点仅保存其邻居的多项式份额。该机制能有效防止密钥泄漏,增强网络的安全性,节省节点的能量资源。     

基于区域划分的WSN混沌密钥管理方案

针对经典随机密钥预分配方案在网络安全性、连通性和能耗方面存在的不足,提出一种基于区域划分的无线传感器网络(WSN)混沌密钥管理方案。使用划分网络区域的方法进行密钥更新,以减少节点存储开销,利用混沌的初值敏感性和遍历性增强通信的安全性。仿真结果表明,该方案可以在提高WSN连通性和安全性的同时,较大地降低节点存储和通信能耗。