基于多项式的wsn密钥管理方案研究

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1、万方数据中图分类号I￡三塑UDC38硕士学位论文学校代码!Q§兰三密级公珏基于多项式的WSN密钥管理方案研究AkeymanagementresearchbasedonpolynomialforWSN作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：廖东平电子科学与技术无线传感器网络物理与电子学院李长庚教授论文答辩日期上牲7答辩委员会主席中南大学二。一四年五月万方数据原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

2、撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：挫年上月丘日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师

3、签日期：2罐年土月三。万方数据摘要基于多项式的WSN密钥管理方案研究摘要：随着无线传感器网络的不断发展与应用，安全问题日渐突出。由于无线传感器网络部署环境的特殊性和自身节点资源的受限性，导致它与传统无线网络有着较大的不同。在安全解决方案中，加密技术是基础。而密钥管理是加密技术的关键。本文针对现有密钥管理方案在网络连通率、通信开销和安全性三者难以达到平衡的问题，设计了基于密钥建立节点的三元对称多项式密钥管理和路由驱动的三元对称多项式密钥管理两种改进型方案。基于密钥建立节点的三元对称多项式密钥管理方案通过引入密钥建立节点，它存储一份与

4、自身标识符相关的三元对称多项式信息。在密钥协商过程中，密钥建立节点负责簇头与簇内普通节点之间的密钥协商，基站负责簇头与簇头的密钥协商。而资源相对较少的簇头和簇内普通节点并不参与密钥计算过程。仿真实验结果表明，该方案不但能有效的提高节点的抗俘获性，并且能有效的减少节点在密钥协商阶段的能量消耗。路由驱动的三元对称多项式密钥管理方案在密钥协商时，加入路由信息，节点只与通信邻居建立会话密钥，而不是所有的物理邻居节点，减少了建立密钥的次数。利用随机数代入三元对称多项式中，从而简化成一个更具随机性的二元对称多项式，增加了破解多项式的难度。仿真

5、实验结果表明，该方案在提高网络连通率和减少内存开销的前提下，它能够有效的减少密钥协商的能量耗损和增强网络的安全性。两种方案的设计为WSN密钥管理研究提供了新的思路，特别是针对具有一定安全和能量要求的应用领域，具有实际的参考价值。关键词：无线传感器网络，对称多项式，路由驱动，密钥管理分类号：TP393万方数据中南大学硕士学位论文AbstractAkeymanagementresearchbasedonpolynomialforWSN●’ABSTRACT：Withthecontinuousdevelopmentandapplicati

6、onofwsn，thesecurityofwsnhasbecomeincreasinglyprominent．Duetothespecialenvironmentofdeploymentandlimitedresourcesofthenodesinwirelesssensornetwork．Soitisquitedifferentfromthetraditionalwirelessnetwork．Insecuritysolutions，encryptiontechnologyisthefoundation．Fortheencryp

7、tion，keymanagementiscritical．Duetotheproblemthatitisdifficultfornetworksecurity、communicationoverheadandnetworkconnectivitytoachievebalanceintheexistingkeymanagementschemes，thisschemehasproposedtwoimprovedschemes：atrivariatesymmetricpolynomialkeymanagementschemebasedo

8、nkeyestablishmentnodeandatrivariatesymmetricpolynomialkeymanagementschemebasedonrouting-drivenforWSN．Thetrivariatesymmetricp