基于中国剩余定理和LU矩阵的传感器网络密钥预分配方案

针对典型分簇式传感器网络密钥预分配方案连通性和抗毁性差、节点开销大的问题,结合中国剩余定理和LU矩阵提出了一个密钥预分配方案.该方案簇头节点与簇内节点间的通信密钥运用中国剩余定理建立,而簇头节点之间以及簇头节点和基站间的通信密钥采用LU矩阵生成,这样既克服了运用中国剩余定理建立通信密钥的单一性问题,又克服了采用LU矩阵生成通信密钥节点开销大的缺陷.方案支持节点加入与撤销,簇内节点加入与撤销时方案分别满足后向和前向安全性.与典型密钥预分配方案相比,该方案以占用一个密钥存储空间的簇内节点开销和较少的簇头节点开销既实现了网络100%的连通性,又实现了网络完全抗毁性.     

异构无线传感器网络动态混合密钥管理方案研究

在需要进行安全通信的无线传感器网络应用中,复杂的公钥系统难以在资源有限的传感节点上实现,而基于随机预分配的对称密钥系统有节点连通性不强、密钥存储空间过大、密钥协商过程复杂且不灵活等问题。因此,在异构无线传感器网络基础上,提出一种联合公钥机制与私钥机制的混合密钥管理方案(DHKAS)。该方案使用一种简便可靠的方法,以较小的代价解决了密钥管理中最关键的节点认证问题。分析结果显示,所提方案有效提高了节点的连通性、减少了密钥存储空间,并增强了网络抗攻击能力。     

基于Hash的无线传感器密钥预分配方案

提出了一种基于查找表映射Hash的无线传感器网络密钥预分配管理方案.该方案利用查找表加密算法同时具有加密和生成Hash值的特性,动态地生成节点间通信的公共密钥.引入分簇节点方式来提高网络的连通性和存活率,并节省了存储空间.仿真结果及实验分析表明,本方案具有良好的安全性、连通性和抗捕获能力,并可有效地利用存储空间.     

基于部署信息的无线传感器网络密钥预分配

针对无线传感器网络的频繁移动性,提出了一种有效的随机密钥预分配方案.该方案采用正方形对网络进行分区,在覆盖全网的同时有效地减少了重叠区域.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.理论分析与仿真数据表明该方案不但在连通性和安全性方面具有较好的性能,而且节点存储的密钥数量最多可节约60%以上.     

基于节点定位的无线传感器网络密钥分配方案

本文从无线传感器网络的密钥分配体系出发,提出了一种基于节点定位信息的随机密钥预分配方案.首先简要介绍了传统随机密钥预分配方案及其改进方案存在的不足,然后根据节点定位信息和密钥的相关度划分,给出我们新密钥分配方案LRKPS,并从LRKPS的共享密钥的概率、网络连通度、被俘获的抵抗性等方面,与随机密钥预分配进行了分析比较,结果表明我们的算法在这些方面有一定的优势.     

传感器网络中一种混合密钥管理方案

提出了一种混合密钥管理方案.该方案借助于Blom矩阵和密钥池,来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点和它的簇头间,以及节点之间都能进行安全通信.该方案还能够支持网络的拓扑结构的变化,并且能动态的管理密钥信息从而解决了密钥泄漏等问题.进行了网络安全及性能分析,包括安全性能比较、储存空间比较、通信与计算开销比较.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.     

一种基于位置信息的WSN随机密钥预分配方法

基于随机密钥预分配方案(KPS),提出了一种基于位置信息的随机密钥预分配方案(PKPS),此方案通过使用位置信息和优先级划分的方法,提高了邻居节点拥有相同密钥的概率,从而提高了节点能够安全通信的概率.文中详细介绍了此方案的具体内容,并对它的性能做了详细的分析.分析结果表明,与随机密钥预分配方案相比,文中所提方案能大大改善无线传感器网络的各种性能,如通信负载、网络连通度、网络对于节点被俘获的抵抗性等.     

基于分簇结构的非对称随机密钥预分配方案

针对随机密钥预分配方案(简称为“EG方案”)只适用于平面结构及节点密钥存储开销较大等问题,提出一种基于分簇结构设计的非对称随机密钥预分配方案,簇头之间采用完全密钥共享技术,在分簇内部簇头和普通节点之间采用非对称的随机密钥预分配技术.该方案通过提升簇头和簇内普通节点共享密钥的概率建立簇内节点的安全连接,通过簇头节点的转发来实现簇间节点的安全连接.结果表明,相比EG方案,该混合密钥预分配方案在达到相同的安全连通度的情况下,可有效减少簇内节点的密钥存储开销.     

一种高连通率的传感器网络密钥预分配方法

密钥管理是无线传感器网络安全的基础,其中密钥预分配是可行性比较高的密钥管理方法,节点之间的共享密钥的概率一直是密钥预分配中比较重要的性能指标,可是现有的无线传感器网络密钥预分配方案大多存在节点间密钥共享概率低或者共享概率不稳定的问题.结合Blom对称多项式,通过改进TD方法,提出了一种改进的密钥预分配方法,该方法能够实现稳定的节点间高密钥共享概率,从而保证了无线传感器网络的安全连通,此外该方法还具有灵活易变的特性,可以改变传感器分组数目以及传感器存储的密钥个数,满足实际需求.     

基于相邻节点协作的无线传感器网络安全协议

为了解决无线传感器网络(WSN)密钥管理与认证协议设计中节点频繁的信息交换所带来的能量消耗过大的问题,提出了一种基于相邻节点协作的改进型密钥分配方案.该方案在节点密钥建立过程中加入了相邻节点的相关信息,结合密钥预分配技术,在提高系统抗毁性的同时,进一步降低了节点密钥建立的通信成本.与LEAP、NEKAP进行比较,结果表明,密钥分配方案在安全认证、抵御重放攻击以及节能等方面更具优势.     

基于树结构的Wimax网络组密钥管理方法

为了改善802.16e安全标准中组密钥管理的安全与应用性能,首先分析了常见的组密钥管理机制和Wimax无线网络的组密钥管理解决思路,利用密钥树和单向函数g,提出了一种改进的基于树结构的Wimax组密钥管理方法,设计了节点加入和离开网络时组密钥更新的过程.分析结果表明,与传统的逻辑密钥分层方案(logical key hierarchy,LKH)相比,该方法在密钥存储、密钥更新、通信量以及组管理者的计算量方面均有较好的性能.为Wimax网络的组密钥管理提供了一条有效解决思路,具有较高的实际应用价值.     

无线传感器网络CPKAI密钥管理方案

公钥能提供对称密钥无法提供的高安全等级。基于身份的加密技术密钥管理简单、无需第三方参与,但计算复杂度较高,不适用于无线传感网;组合公钥技术存储要求低而认证规模巨大,可在芯片级实现认证,适合无线传感网,但存在合谋攻击问题。基于身份的组合公钥认证方案,将上述技术进行优势整合,采用密钥因子矩阵取代双线性映射生成密钥,有效地降低了加密/解密计算的复杂度,从而节省了网络能耗;密钥因子矩阵基于簇生成,极大地减少了密钥存储空间,并抵御了合谋攻击。从理论上分析了方案的安全性,并通过仿真实验,证明方案在计算复杂度和能效方面具有较大的优势。     

Study on key management scheme for heterogeneous wireless sensor networks

Heterogeneous wireless sensor network( HWSN) is composed of different functional nodes and is widely applied. With the deployment in hostile environment,the secure problem of HWSN is of great importance; moreover,it becomes complex due to the mutual characteristics of sensor nodes in HWSN. In order to enhance the network security,an asymmetric key pre-distributed management scheme for HWSN is proposed combining with authentication process to further ensure the network security; meanwhile,an effective authentication method for newly added nodes is presented. Simulation result indicates that the proposed scheme can improve the network security while reducing the storage space requirement efficiently.     

Complex Threshold Key Management for Ad Hoc Network

A complex threshold key management framework has been proposed, which can address the challenges posed by the unique nature of Ad hoe network. Depending on the cooperation of the controller and participation nodes, this scheme should be efficient in the operation environmental alteration and tolerant faults of node, which take the advantages of the benefits of both key management approaches and alleviate their limitations. For the cooperation of the controller and participation nodes, a (t,n) threshold Elliptic curve sign-eneryption scheme with the specified receiver a/so has been proposed. Using this threshold signencryption scheme, the key management distributes the trust between a controller and a set of participation nodes.     

安全的分散式多播密钥管理方案

为解决集中式多播密钥管理方案中服务器端的可靠性、安全性和可用性问题,提出了一种新的安全分散式多播的密钥管理方案.基于分散式控制和门限秘密共享的思想,将单个密钥服务器扩展为具有(t,m)门限控制结构的服务器组.多播组密钥的产生、分发和更新由多个服务器结点协作完成.提供了确保服务器成员只知道组密钥的影子密钥而不知道所产生的组密钥的安全机制,这种机制使得某些服务器成员被攻击导致信息泄漏也不会影响系统安全.此外,分散式管理结构和门限控制机制可有效避免单点失效和性能瓶颈问题,还可提高了密钥服务器的可靠性和抗毁性能.     

一种新的基于ECC的Ad hoc组密钥协商协议

在Ad hoc网络中进行安全的组通信,安全的组密钥协商协议是关键.采用椭圆曲线密码方案(elliptic curve cryptosystems,ECC),提出了一种安全有效的Ad hoc网络组密钥协议,并对其可行性和安全性进行了证明.针对Ad hoc 网络节点有随时加入或离开组的特点,提出有效的具有前向保密与后向保密...     

An Efficient Key Management Protocol for Wireless Sensor Networks

Key management is a fundamental security service in wireless sensor networks. The communication security problems for these networks are exacerbated by the limited power and energy of the sensor devices. In this paper, we describe the design and implementation of an efficient key management scheme based on low energy adaptive clustering hierarchy（LEACH） for wireless sensor networks. The design of the protocol is motivated by the observation that many sensor nodes in the network play different roles. The paper presents different keys are set to the sensors for meeting different transmitting messages and variable security requirements. Simulation results show that our key management protocol based-on LEACH can achieve better performance. The energy consumption overhead introduced is remarkably low compared with the original Kerberos schemes.     

适用于无线传感器网络密钥管理LEAP方案的改进与优化

针对无线传感器网络密钥管理LEAP方案的缺点, 提出一种通过引入秘密信息验证节点合法性的方法, 并利用Diffie\|Hellman算法生成节点间配对密钥来保障密钥的安全. 由安全性、 节点开销等方面对原LEAP方案与改进方案进行对比分析结果表明, 改进方案在计算代价上略有增加, 但提高了网络的安全性.