無線傳感器網(wǎng)絡安全與密鑰管理技術研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用前景使其對安全的要求越發(fā)嚴格。由于部署區(qū)域的開放特性以及無線網(wǎng)絡的廣播特性,極易被敵人監(jiān)聽并進行破壞,加密和認證已經(jīng)成為保障傳感器網(wǎng)絡安全通信的重要手段。然而,傳感器網(wǎng)絡節(jié)點資源受到限制,使得現(xiàn)有的成熟安全技術無法直接應用到傳感器網(wǎng)絡中。因此,信息安全問題逐漸成為傳感器網(wǎng)絡的研究熱點。
　　 本文簡單介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的概念以基本特性,分析了無線傳感器網(wǎng)絡面臨的安全問題。由于密鑰管理是無線傳感器網(wǎng)絡安全

2、技術研究的基礎和關鍵問題,文中對其進行了深入研究。對于不同的應用場景和目標,傳感器網(wǎng)絡對安全性和存儲資源的要求也各不相同。有些傳感器網(wǎng)絡需要滿足以較弱的安全性來減低存儲資源的要求；而有些無線傳感器網(wǎng)絡具備充足的資源,可以完成安全強度高的任務。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡不同的應用任務,提出了兩種不同的無線傳感器網(wǎng)絡密鑰管理方案。
　　 首先提出一種新的基于雙混沌映射的密鑰預分配方案,利用混沌映射產(chǎn)生具有良好隨機性和自相關性能的混沌序列

3、形成密鑰池,僅需向節(jié)點預分發(fā)數(shù)量較少的密鑰標識,就能夠以較高的概率建立密鑰連接。同時也改進了節(jié)點會話密鑰的生成方式,降低了密鑰被破譯的可能性。分析結(jié)果顯示,與現(xiàn)有的典型隨機密鑰預分配方案相比,網(wǎng)絡連通性和抵制俘獲攻擊能力均有較大優(yōu)勢。
　　 本文另外提出了一種基于ID和哈希函數(shù)的密鑰預分配方案,利用哈希函數(shù)的單向性來增強整個網(wǎng)絡的安全通信。在該方案中,將被存儲的節(jié)點ID經(jīng)過哈希變換,生成節(jié)點間的共享密鑰,利用這些密鑰可以建立安全