多相无线传感器网络密钥管理方案研究

《多相无线传感器网络密钥管理方案研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据分类号UDC密级学位论文多相无线传感器网络密钥管理方案研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：刘忠华赵林亮教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学计算机应用技术2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：王兴伟贾杰姜月秋东北大学2014年6月万方数据AThesisinComputerApplicationTechnologylIlllIllllllllllllllUIlllIY2989978ResearchonKeyManagementSchemesfor

2、MultiphaseWirelessSensorNetworksByLiuZhonghuaSupervisor：ProfessorZhaoLinliangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：扩／尹。莎。和学位论文版权使用授权书本学

3、位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年曰／学位论文作者虢如＼群新躲拯札，，毛签字日期：砂ig-,6、护签字日期：≯杪t够／．≯矽万方数据东北大学硕士学位论文摘要多相无线传感器网络密钥管理方案研究摘要无线传感器网络需要面临各种各样的安全威胁，如节点暴露在不安全的环境中时易被俘获；采用无线电信号传播

4、时易被截获等。因此网络安全问题是无线传感器网络中的一个重要研究方向。本文针对网络安全中的密钥管理方面进行了深入研究，并提出了多相无线传感器网络中基于异或哈希函数的随机密钥分配方案和基于蜂窝模型的密钥分配方案。本文重点对随机密钥预分配方案和基于部署知识的密钥预分配方案进行了研究和分析。随机密钥预分配方案因为具有节点占用的存储空间小，网络的扩展性好，支持大规模的网络，被俘节点的影响范围小，网络安全性较高等优点成为当前密钥管理问题的主要研究方向。而基于部署知识的密钥预分配方案对部署区域进行分组，同时也对密钥池进行分组，增大了邻居节点间的安全连通概率，从

5、而在很大程度上提高了整个网络的安全连通概率。由于有这些优点，基于部署知识的密钥预分配方案逐渐成为一种新兴的无线传感器网络的密钥管理技术。本文在E—G方案的基础上，基于多相无线传感器网络，结合异或哈希函数，提出了H—x方案。该方案中，节点以代的形式部署到环境中，每一代都有自己的密钥池，并且下一代的密钥池由上一代密钥池中的密钥两两经过异或哈希函数运算生成，生成后删除上一代密钥池中的密钥。任意两个节点需要通信时，必须在代所在的范围内建立通信密钥。接着分析了基于部署知识的分组模型，改进了正六边形的分组模型，将部署区域分为核心区域和次核心区域，核心区域所对

6、应的子密钥池由基站密钥池直接分配密钥，次核心区域所对应的子密钥池由其周边四个核心区域所对应的子密钥池分配密钥。该方案简化了划分子密钥池的复杂性，增大了相邻部署区域问的安全连通概率。关键词：无线传感器网络；多相；随机密钥预分配；哈希函数；部署知识；蜂窝模型一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonKeyManagementSchemesforMultiphaseWirelessSensorNetworksAbstractWirelesssensornetworks(WSN)needtofaceallkindsofsec

7、uritythreats，forexample，nodesthatexposedinunsafeenvironmentareeasylytobecaptured；withradiosignaliseasylytobeintercepted，etc．Sothesecurityproblemisallimportantresearchdirectioninwirelesssensornetworks．Inthisthesis，thekeymanagementaspectisdeeplystudiedandanewrandomkeypre-distri

8、butionschemebasedonHaXORfunctioninmultiphaseWSNandcellularmodelispro