传感器网络中对偶密钥路径快速收敛算法

对偶密钥机制，使得网络中任意两个节点共享预置的密钥，在传感器网络的安全中具有非常重要的意义。由于节点资源受限，如何尽可能减小建立间接对偶密钥的路径长度是该类算法的研究焦点之一。该文提出了一种基于超立方体模型的对偶密钥快速建立算法，采用对二进制串分段及逻辑运算等处理来消并一定数量的异位数目，从而在较大程度上减少生成密钥路径的中间节点。     

传感器网络对偶密钥连通图中的关键节点研究

由于传感器节点部署的随机性、以及网络规模迥异的特点,已有的对偶密钥建立机制可能使得网络中出现若干个孤立的连通集团。在提出基于多点认证的信任模型上,分析了可能使得集团互联的一类关键节点的性质。仿真结果表明,通过关键节点间的对偶密钥建立协议,与传统的建立过程相比,在取得相近抗妥协性能的前提下,能够有效地实现孤立集团间的互联。     

传感器网络中节点对偶密钥建立自学习算法研究

对偶密钥建立的有效性和安全性的折衷平衡是研究传感器网络中对偶密钥管理问题的焦点.提出了基于扩环矩阵向量预置的密钥建立算法以及相应的节点自学习算法.仿真实验表明我们的算法不仅取得了与MSKPD方案非常接近的抗毁损性能,而且在同样的预置和部署条件下,具有更高的密钥连通度.     

传感器网络中基于对偶编码的随机密钥建立算法

为进一步提高传感器网络节点之间建立直接密钥的概率,降低间接密钥建立过程的通信开销,提高密钥的安全性能,提出了一种新的基于对偶编码的随机密钥建立算法。在新算法中,首先,采用随机数字对节点进行编码;然后,节点之间通过不同位进行第一次通信,并经过三次握手确定最终的密钥参数。理论分析和仿真实验结果表明,与传统的对偶密钥建立算法相比,新算法具有更高的密钥建立概率、密钥安全性能和更低的通信开销。     

无线传感器网络对偶密钥误用检测算法

无线传感器网络正常节点之间的对偶密钥有可能受损,攻击者将误用受损密钥伪造信息数据包,破坏正常通信或消耗节点有限的资源。针对这一问题,提出一种对偶密钥误用检测算法。在每一个信息数据包里附加一个可验证的认证因子,转发节点通过验证认证因子就能够确认对偶密钥是否被误用。通过安全分析和性能分析表明该检测算法的有效性。而且,该算法可集成到大多的密钥预分发算法或错误数据过滤算法,以提供更可靠的安全通信。     

WSN的对偶密钥路径本地搜索算法

无线传感器网络中基于规则网络的密钥预置方案具有预置开销小、寻径快等特点,但这类方案直接对偶密钥建立的概率较低。该文基于已经存在的节点连通集团,针对传感器网络对偶密钥连通图,提出层次连通框架,定义节点层次连通度,给出节点本地搜索算法。仿真结果表明该算法能提高节点的平均密钥连通度。     

传感器网络中基于位置部署的对偶密钥建立

对偶密钥的建立是研究传感器网络安全的关键问题之一。该文采用超立方体模型的节点编码,结合网络节点的期望位置信息,提出了一种基于混合超立方体模型的多项式对偶密钥建立算法。实验结果显示该算法具有建立直接密钥概率较高、存储开销合理等良好性能。     

传感器网络中能量有效的动态对偶密钥建立算法

针对密钥预分配方案中节点存储负载大、网络扩展性差等问题,提出了能量有效的动态对偶密钥建立算法(EE-DPKEA).该算法采用分簇方案来建立对偶密钥,均衡利用了网络中所有节点的能量,延长了网络生命周期.实验结果表明,EE-DPKEA算法的安全性、存储通信开销、连通性和能量负载平衡等方面要优于传统的基于密钥预分配的方案.     

传感器网络中基于信誉模型的对偶密钥建立算法

基于密钥预置技术,提出了一种新的传感器网络动态对偶密钥建立算法。在该算法中,节点在部署前首先被预置一个全局初始密钥,在部署之后,邻节点之间将基于预置的全局初始密钥来动态生成一跳的对偶密钥。理论分析与实验结果表明,与已有基于随机方法的传感器网络对偶密钥建立算法相比,新算法具有更好的直接和间接对偶密钥建立概率。     

传感器网络中建立路径密钥的增强方案

针对传统密钥预分配方案中路径密钥建立路径长,通信开销大,且实施路径密钥建立阶段后,网络安全连通率增长速度不是很快等诸多问题,提出了一种建立路径密钥的增强方案.在路径密钥建立阶段,增强方案充分利用了节点通信范围内与其安全连通的邻节点中预分配的密钥,增加了用于路径密钥协商的节点的数量.对增强方案与无增强措施的原方案进行性能分析与比较,结果表明,实施增强方案后,网络安全连通率得到了明显的提高,使网络安全连通率可以很快达到1.同时,为达到预期的网络安全连通率,增强方案所需的预置密钥数目可以少得多.     

异构传感器网络中对密钥建立方案

针对现有异构传感器网络(HSN)密钥预分配方案的安全问题,提出一种基于部署知识和密钥链技术的对密钥建立方案.将部署区域划分成多个单元,整个HSN网络划分成簇.在部署区域中,相邻节点使用预分配密钥信息建立共享密钥.在节点部署完成后,当两相邻节点不能建立共享密钥时,通过其他高能节点为其分配共享密钥.理论分析和模拟结果表明,...     

传感器网络基于动态密钥池的密钥建立方案

针对网络在整个生命周期内的可持续安全性问题,基于动态密钥池技术提出了一个新的对密钥建立方案(KES-D).在此方案中,节点分n次部署,密钥池根据节点部署的次数分代.第i代密钥池由第i-1阶段的密钥池去除m条使用时间最长的二维反向密钥链再加上m条新二维反向密钥链组成.理论分析及模拟结果表明:与适用于多次部署的传感器网络密钥管理方案相比,该方案的抗毁密钥连通率显著提高.     

基于信任域认证的传感器节点对偶密钥建立协议研究

本文从协议安全性的角度分析了无线传感器网络的对偶密钥建立过程．提出了信任域内的认证模型以 及相应的对偶密钥建立协议．仿真结果表明,与传统的密钥路径建立过程相比,该协议在取得相近抗毁损性能的前 提下,能够有效地实现孤立集团间的互联．     

iPAK: An In-Situ Pairwise Key Bootstrapping Scheme for Wireless Sensor Networks

Wireless sensor networks (WSNs) are characterized by resource constraints and large scalability. Many applications of WSNs require secure communication, a crucial component especially in hostile environments. However, the low computational capability and small storage budget within sensors render many popular public-key-based cryptographic systems impractical. Symmetric key cryptography, on the other hand, is attractive due to its efficiency. Nevertheless, establishing a shared key for communicating parties is a challenging problem. In this paper, we propose and analyze an in situ PAirwise Key bootstrapping scheme (iPAK) for large-scale WSNs. Our theoretical analysis and simulation study demonstrate that iPAK can achieve a high key-sharing probability between neighboring sensors and a strong resilience against node-capture attacks at the cost of low storage overhead.     

无线传感器网络基于身份的密钥建立协议综述

无线传感器网络(WSN)的高度自治和资源严重受限等特点,使其安全问题比传统Ad hoc网络面临更大的挑战.密钥管理是WSN安全的一个基本问题,密钥建立作为密钥管理的重要内容,必须兼顾安全性和性能等方面因素.综述了WSN基于身份的密钥建立协议.介绍了基于身份密码体制的基本要素,给出了基于身份的密钥协商协议的安全属性和安全模型,详细分析比较了现有的WSN基于身份的密钥建立协议,指出了它们安全性和性能方面的不足,并对未来的研究方向进行了探讨.     

传感器网络中一种可靠的对密钥更新方案

提出了一种基于预分发和协作的可靠的对密钥更新方案RPKU(reliable pairwise key-updating).借助于一种改进的Blom密钥矩阵构造方法,该方案能够随着网络的动态变化而动态伸缩各个节点的密钥信息,从而解决了由于节点被攻击所导致的密钥泄漏和密钥连通性下降等问题.该方案还提出了一种基于分簇型传感器网络结构的密钥预分发方法,使得任意两个相邻节点间都能建立一个对密钥.仿真结果表明,与已有的密钥方案相比,该方案在安全性、密钥连通性和扩展性等方面都具有明显的优势.