无线传感器网络的双矩阵密钥预分配方案

为提高无线传感器网络存储资源的利用率,同时增强网络的安全性和连通率,提出一种双矩阵密钥预分配管理方案。该方案在Blom密钥分配方案基础上,采用双矩阵对节点逐次进行密钥分配,并在节点对密钥建立后,采用双矩阵信息删除方案减少矩阵信息。分析表明：该方案具有高效率、高连接、低储存成本等特性。     

分簇式传感器网络多项式密钥预分配改进方案

针对分簇式传感器网络,提出一种改进的多项式密钥预分配方案。利用二元四次多项式密钥预分配方案,建立簇头节点之间的通信密钥,以解决阈值安全问题,降低节点开销,采用认证机制保证密钥建立过程的安全性,并支持节点加入与撤销。分析结果证明,该方案可以保证网络的连通性和安全性,节点的存储、通信及计算开销均较小。     

基于部署信息和通信密钥的无线传感器网络密钥管理

为了进一步增强无线传感器网络的连通性与安全性,提出一种基于六边形的无线传感器网络的随机密钥部署方案,该方案采用了六边形区域部署法和密钥替换机制;在密钥预分配阶段,通过六边形网格的部署方式在提高了网络的连通率;在密钥建立阶段,通过网络节点的标识信息,将节点对的密钥替换成通信密钥,并删除原密钥.理论分析和实验数据表明:与经...     

基于矩阵空间的分级密钥管理

为提高无线传感器网络存储资源的利用率,同时增强网络的安全性,提出一种基于矩阵空间的分级密钥预分配管理方案。该方案采用LU矩阵子空间对节点逐次进行密钥分配,并在节点对密钥建立后,采用分级矩阵信息删除机制减少部分矩阵信息。实验仿真表明,在保证网络一定连通率的同时,该方案采用的分级矩阵信息删除机制不仅提升了节点的存储效率,而且逐步增强了无线传感器网络的安全性,网络节点最终能实现100%抗捕获攻击能力。     

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.     

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.     

基于双变量多项式以及空间部署信息的对称密钥建立方案*

为了提高建立密钥的安全性,将基于双变量多项式的密钥建立方案和传感器节点的部署信息结合起来,提出了一种新的密钥建立方案——BPIKS。经分析和证明显示,该方案既具备双变量多项式密钥建立方案的优点又能够避免其不足,能达到既不增加网络开销又提高密钥安全性的目的。     

无线传感器网络密钥种子管理和分配模型及应用

随机密钥种子预分配方案是实现安全的无线传感器网络应用的首选方案,该方案在无线传感器网络节点布置之前建立和分配某种密钥种子信息,在网络节点布置之后利用密钥种子信息建立或发现节点之间安全的通信链路.根据传感器网络的通信保密和节点认证需求,提出了通用密钥种子管理和分配模型(KSMA).该模型可用于预分配方案的安全分析,描述了预分配方案的5个安全属性.在KSMA模型中,基于单向累加器,定义了一类新的密钥种子结构,提出了新的密钥种子预分配方案和节点秘密共享发现协议,并在UC(universally composable)安全框架中对新的秘密共享发现协议进行了可证明安全分析.在新方案中说明了如何设定密钥池参数和节点密钥链参数的方法,该方法不仅保证了高概率的安全链路建立,而且可以通过节点身份证人确认机制实现节点之间身份认证,有效地防御传感器网络Sybil攻击.通过与其他方案的分析对比,新方案改善了网络安全弹性、综合性能良好.     

基于层次超立方体模型的对偶密钥预置算法

通过所建立对偶密钥，传感器网络节点之间可使用加密技术进行通信，从而保障了通信的安全性。在KDC和基于多项式池的密钥预置模型基础上，提出了一种用于密钥预置的层次超立方体模型及其密钥预置算法。理论与实验分析表明，与基于多项式和基于多项式池的对偶密钥预置算法相比，该算法具有更好的安全性能与更高的对偶密钥建立概率。     

基于指纹模式匹配的无线传感器网络密钥预分配方案

随着无线传感器网络( WSN)的广泛应用,其安全问题尤其突出,WSN的密钥分配和管理受到越来越多研究者的重视。通过收集节点的部署信息对区域进行划分,提出一种根据指纹识别进行模式匹配的密钥预分配方案。该方案将网络划分成多个较小区域,同时将密钥种子池分成多个与其对应的子密钥种子池。节点通过挑选相应区域内种子生成模式和文本,根据匹配成功时生成的指纹函数值建立通信密钥。安全性分析结果表明,与传统的随机密钥预分配方案相比,该方案具有较高的网络连通率及较低的存储能耗。     

一种改进的基于散列链的密钥分配方案*

密钥管理是无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)安全机制的基础。本文在基于散列链密钥分配方案的基础上,对密钥池组成、密钥预分配以及对偶密钥的建立方式等进行了改进。改进后的方案能够充分利用散列链的特点,提供更加安全的网络连通性和更强的网络抗毁性。理论分析和仿真结果均验证了改进方案的有效性。     

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。     

基于网格部署模型的WSN密钥分配方案

针对现有密钥预分配方案中网络连通性差、存储开销大、节点抗攻击能力不强等问题,提出一种基于网格部署模型的无线传感器网络密钥分配方案。该方案将部署区域划分为相互不重叠的六边形网格,为每个网格分配多个不同的密钥空间,且使任意相邻的网格之间仅共享一个密钥空间。根据节点的部署信息和已知的区域信息为其分配密钥信息,从存储开销、网络连通性和安全性方面对方案进行性能分析。实验结果表明,与已有密钥分配方案相比,该方案的网络连通率为1,不仅能降低节点内存需求,而且增强了无线传感器网络中节点抗随机攻击和区域攻击的能力。     

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。     

基于多项式和分组的无线传感器网络密钥管理方案*

提出一种结合多项式计算和分组设计的无线传感器网络密钥管理方案。使用多项式计算生成节点间的共享密钥对来增强网络的安全性能,引入分组的方法来提高网络连通概率,弥补基于多项式方法的不足;同时采用新的分组模式,将节点的网络标志符划分为组标志符和组内节点标志符,根据需要扩展节点标志符的范围来增加网络最大规模。结果证明本方案在网络安全性、连通性以及节点负载方面达到了一种较好的平衡。     

无线传感器网络中基于LU分解的分簇密钥管理方法

提出了一种基于LU矩阵分解的密钥管理方案。该方案借助于LU矩阵来完成密钥预分配,使得所有的簇头间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明,该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄露等问题。     

基于多密钥空间的无线传感器网络密钥管理方案

提出了一种基于多密钥空间密钥对预分布模型的无线传感器网络(WSN)密钥管理方案。该方案结合q-composite随机密钥预分布模型,并且通过引入地理位置信息,有效提高了节点之间安全连通的概率。分析表明,该方案在不增加存储空间的情况下,提高了邻居节点拥有相同密钥空间的概率,并且与多密钥空间密钥对预分布方案相比,可大幅提高被俘节点的阈值,增强了网络安全性,能够较好地适应无线传感器网络的网络环境和安全要求。     

无线传感器网络中一种新的混合密钥管理方法

密钥管理作为传感器网络安全中最为基本的环节,在认证和加密过程中起着至关重要的作用。提出了一种新的混合密钥管理方法。该方案借助于Blom矩阵和混沌序列来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明：该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构的变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄漏等问题。     

无线传感器网络密钥管理方案前向安全性研究

对现有的基于椭圆曲线的无线传感器网络密钥管理方案进行了分析研究,针对现有密钥管理算法不具备前向安全性的问题,以相对简单及较为经典的两个方案为基础,将前向安全的概念引入到密钥管理方案之中,实现了前向安全在椭圆曲线无线传感器网络密钥管理方案中的应用。在此基础上,应用硬件节点MICAz进行硬件模拟,分析了方案的安全性、存储消耗、运行时间,验证了方案的适用性。     

一种基于多项式的无线传感器网络密钥管理方案*

提出一种基于多项式的无线传感器网络密钥管理方案。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Diffie-Hellman密钥交换来生成与邻居节点之间唯一的会话密钥。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。