传感器网络密钥预分配方案组合论的研究论文

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1、湖南师范大学硕士学位论文§o．1中文摘要传感器网络是由大量具有感知能力、计算能力和通信能力的微小传感器结点构成的自组织、分布式网络系统．这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到这些信息的用户．因此，这种网络系统可以广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域．1999年著名的美国商业周刊【12】和MIT技术评论TechnologyReview在预测未来技术的发展报告中

2、，分别将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术和改变世界的十项新技术之一．目前的传感器网络密钥预分配方案的设计都是大量使用了组合设计以及图论的技巧．本论文的研究目的是研究其中某些组合设计问题和用组合数学方法设计比现有方案更优的方案．注意到J．Lee，D．R．Stinson在[21]提出了用两两正交拉丁方构造正交表，进而构造距离正则图，并由此构造传感器网络的密钥预分配方案．众所周知，对于一个给定的正整数％求两两正交拉丁方的最大数目一直是组合设计理论要解决的、极为困难的经典问题．由于此问题的难度，研究进展不大．本论文的

3、一个目的是改进常彦勋在文【8】中给出的两两正交拉丁方个数的一个下界．另一个目的是将给出一个比J．Lee，D．R．Stinson[21l中方案更好的传感器密钥预分配方案和这个方案在计算机上的实现．本论文中提出一种确定性密钥预分配方案即基予(△，D)图的传感器密钥预分配方案，与已有的确定性分布式传感器网络密钥预分配方案相比，在每个传感器的密钥长度、弹性和连通性相同的情况下，我们的方案能容纳的传感器数目更多．同时，在本论文中，在Chug[S]的基础上，利用数论中的若干结果对N(n)的界作进一步改湖南师范大学硕士学位论文．II

4、进．分布式传感器网络中的密钥预分配研究成果还不多，但Ⅳ(n)的问题的研究成果已有一些．本文中给出了：(1)基于(△，D)一图的分布式传感器网络密钥预分配方案；(2)基于(△，D)一图的分布式传感器网络密钥预分配方案在计算机上的实现；(3)两两正交拉丁方最大数目的新上界．关键词：正交拉丁方，横截设计，广义四边形，分布式传感器网络，提升图湖南师范大学硕士学位论文．III．§0．2AbstractDistributedsensornetworksaread-hocnetworksthatincludealotoftinyse

5、nsorswithlimitedsensibility,computationandcommunicationcapabil-ities．thesensornetworksareintegrationofsensortechniques，nestedcomputa-tiontechniques，distributedcomputationtechniquesandwirelesscommunica-tiontechniques．theycanbeusedfortesting，sensing，collectingandp

6、rocessinginformationofmonitoredobjectsandtransferringtheprocessedinformationtousers．SOtheyarewideappliedinmanyfieldssuchasmilitaryoperation，countrysecurity,environmentalmonitoring，trafficmonitoring，medicaltreat-menthygiene，manufacturingindustry,monitoringofterro

7、rismanddisaster．in1999，thefamousAmericanBusinessWeek【12]regardsensornetworksasthemostinfluentialtwenty-onetechnologyin21century,andinthereportontechnologyimprovement，TechnologyReviewregardsensornetworksasoneoftennewtechnologythatwillchangtheworldinfllture．Mostkn

8、ownkeypre。distributionschemefordistributedsensornetworks，theyusealotofcombinatorialdesignandgraphtheorytechniques．theresultofthepaperisaboutsomecombinationdesignprobl