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1、第3期潘耘等：基于轻量级CA的无线传感器网络密钥预分配方案·133·基于轻量级CA的无线传感器网络密钥预分配方案潘耘1，王励成2，曹珍富3，李剑2（1.中国传媒大学计算机学院，北京100024；2.北京邮电大学信息安全中心，北京100876；3.上海交通大学可信数字技术实验室，上海200240）摘要：大规模传感器节点通常被部署在有潜在不利因素、甚至敌对的环境中，因而传感器网络安全问题尤为重要。传感器节点受成本、体积和功耗的限制，其能量、计算能力、存储能力及通信能力都比普通计算机要弱很多，这使得无线传感器网络中的密钥管理协议的设计面临许多新
2、的挑战，因而提出了适合于无线传感器网络环境的轻量级的、高效的密钥预分配方案，该方案融合了基于CA的公钥认证框架和基于身份的公钥认证框架二者的优点。进一步地，基于2次剩余理论，对所设计的方案给出了高效实现。关键词：无线传感器网络；轻量级CA；密钥分配；2次剩余理论中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)03-0130-05Lite-CAbasedkeypre-distributionschemeinwirelesssensornetworkPANYun1,WANGLi-cheng2,CAOZhen-fu3
3、,LIJian2(1.SchoolofComputer,CommunicationUniversityofChina,Beijing100024,China;2.CenterofInformationSecurity,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China;3.LaboratoryofTrustedDigitalTechnology,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:L
4、arge-scalesensornodeswereusuallydeployedinpotentiallyadverseorevenhostileenvironment,sothesecurityinthesenetworkswasveryimportant.Duetoitsconstraintsonnodecost,sizeandpowerdissipation,sensor’senergyandcapabilitiesoncomputation,storageandcommunicationwereconsiderablyweakco
5、mparedwithgeneralcomputers.ItleadedtomanynewchallengesfordesigningofkeymanagementprotocolsinWSN.Therefore,alite-CAbasedkeypre-distributionschemewassuggested.ThetraitsofCA-basedauthenticationframeworkandidentity-basedauthenticationframeworkwerecombinedbythisscheme.Further,
6、theschemewasefficientlyimplementedbasedonquadraticresiduetheory.Keywords:wirelesssensornetwork;lite-CA;keydistribution;quadraticresiduetheory第3期潘耘等：基于轻量级CA的无线传感器网络密钥预分配方案·133·1引言收稿日期：2008-12-12；修回日期：2009-01-10基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）基金资助项目（2007CB310704）；国家自然科学基金资助项目（907
7、18001）；中国传媒大学“211”工程基金资助项目FoundationItems:TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2007CB310704);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(90718001);“211”ProjectinCommunicationUniversityofChina无线传感器网络(WSN,wirelesssensornetwork)第3期潘耘等：基于轻量级CA的无线传感器网络密钥预分配方案·133·
8、是由部署在监测环境中的大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的自组织多跳无线网络，实现监测区域内敏感数据的采集、处理和传输。作为连接物理世界和数字世界的桥梁，WSN可广泛应用于教育、军事、医
