基于位置的無線傳感器網(wǎng)絡密鑰管理方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一項新興的技術，擁有廣闊的應用前景，將在人們生產(chǎn)實踐的諸多方面發(fā)揮越來越重要的作用。對于帶有安全性要求的傳感器網(wǎng)絡而言，如何提高節(jié)點間的連通性一直是一個具有挑戰(zhàn)性的問題，由于傳感器節(jié)點本身的特征，傳統(tǒng)許多密鑰管理方案不適用于無線傳感器網(wǎng)絡，因而研究適合無線傳感器網(wǎng)絡自身特點的密鑰管理方案顯得十分的重要。 本文首先介紹了當前無線傳感器網(wǎng)絡研究的熱點和難點技術問題。針對安全技術，論文總結和分析了現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡的密

2、鑰管理和認證方案。對密鑰管理從隨機密鑰管理和確定密鑰管理兩個角度對現(xiàn)有方案進行了分析，并給出了各隨機密鑰管理方案之間的聯(lián)系和比較。對認證技術從對稱和非對稱密鑰體制兩個方面總結了現(xiàn)有的認證方案。 隨后，本文在CPKS方案的基礎上提出了一種新的基于位置的密鑰預分布方案LBRKS，該方案利用了網(wǎng)絡中節(jié)點的部署知識。部署前，將密鑰池均勻地映射至目標區(qū)域中。每個節(jié)點部署前有一個期望位置，部署后有一個實際部署位置，部署位置服從均勻分布。每個

3、節(jié)點根據(jù)期望位置以某一概率挑選子密鑰。對于不同的密鑰挑選概率和節(jié)點定位能力，論文研究了節(jié)點的連通率，同時研究了已俘獲節(jié)點數(shù)量與其余節(jié)點被俘獲概率的關系。分析表明對給定的節(jié)點定位能力，隨著目標區(qū)域面積的增加，其余節(jié)點被俘獲的概率減小。因而，本方案適合大規(guī)模網(wǎng)絡。同時與CPKS方案相比，該方案進一步提高了鄰居節(jié)點間共享密鑰的概率。 最后，本文給出了LBRKS的改進方案LBAS，改進方案給出了節(jié)點的認證過程，其具有抗毀性很強，可抵御D