無線傳感器網絡安全及組密鑰管理技術研究.pdf

1、無線傳感器網絡是在計算機網絡、傳感器技術和無線通信技術等不斷進步的前提下,逐步發(fā)展和壯大起來的。它是由大量傳感器節(jié)點組成,通過飛機播撒或人工安置等方式部署在特定區(qū)域內,采用無線通信的方式快速自組織形成的一個多跳網絡系統(tǒng)。該網絡以數據為中心,根據需要通過協(xié)作的方式實時地監(jiān)測、感知和采集特定覆蓋網絡區(qū)域內的具體信息,并對這些信息進行處理和發(fā)送,從而使用戶得到詳盡而準確的數據。
　　組播通信使消息在網絡中高效傳輸,是提高網絡資源利用率的

2、一種重要通信方式,而安全組播通信需要組密鑰管理技術的支持,因此,研究無線傳感器網絡中的組密鑰管理問題具有重要意義。在其眾多關鍵技術中,安全性和能耗限制是當前該領域討論的熱點,圍繞這些問題進行研究,本文所做的主要工作和取得的成果如下:
　　1、介紹了關于無線傳感器網絡的基礎知識,包括發(fā)展歷史、網絡特點、體系結構和實際應用前景,并對幾種關鍵技術進行了簡要介紹;詳細分析了當前無線傳感器網絡所經常遭遇到的幾種網絡攻擊和常用的防御手段,著重

3、討論了在特定環(huán)境下該網絡所要考慮的安全目標;總結了當前無線傳感器網絡的主要評價指標,深入剖析了當前具有代表性的幾種無線傳感器網絡組密鑰管理方案研究的優(yōu)缺點,并對已有方案進行了分類、歸納和總結。
　　2、針對靜態(tài)網絡并結合對稱密鑰相關知識,提出了一種適用于大規(guī)模無線傳感器網絡的分布式組密鑰管理方案。利用距離最近的鄰居頭節(jié)點間的相互協(xié)作來實時更新組密鑰,降低敵手利用妥協(xié)節(jié)點對網絡進行攻擊的幾率;引入了自愈機制,通過改變相關參數,可以針

4、對性的配置不同安全級別的網絡;當網絡規(guī)模擴大到一定程度時,節(jié)點的通信開銷趨于平穩(wěn),適用于較大規(guī)模網絡。
　　3、針對無線傳感器網絡中節(jié)點能否移動的問題,結合中國剩余定理和橢圓曲線密碼體制相關理論,提出了一種無線傳感器網絡中節(jié)點可移動場景下的分簇式組密鑰管理方案。利用分簇的思想,并結合了公鑰密碼學知識,針對性地解決了一些特殊的應用場景中,合法節(jié)點因為各種原因會主動或者被動地移動位置或暫時的離開網絡而被視為惡意節(jié)點的問題。網絡節(jié)點可以