无线传感器中一种分布式密钥更新管理方案.pdf

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1、第27卷第9期传感技术学报Vo1．27No．92014年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSADistributedKeyManagementSchemeinWirelessSensorUpdatePANZhongqiang．CHANGXinfeng(NetworkandComputationofPingdingshanUniversity，PingDingshanHenan467000，China)Abstract：Inordertoreducetherekeyingmessagesneededinkeymanagementtask．basedonthe

2、Exclusi0nBasisSystems(EBS)，weproposeaneficientdistributedkeymanagementscheme．Itattemptstodistributethekevman．agementtasks，includingkeydistribution，rekeying，andkeyrevocation，toeachclustertoreducethenumberofrekeyingmessages．Theresultsshowthat，comparingtothepDCSscheme，theERP—DCSissuperior，intermsofup．d

3、atemessagesneededintherekeyingprocess．whileatalittlecostinkeystorage．Keywords：wirelesssensornetwork；keymanagement；datastorage；exclusionbasissystem；informationsecurityEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．09．023无线传感器中一种分布式密钥更新管理方案冰潘中强，常新峰(平顶山学院网络计算中心，河南平顶山467000)捅要：针对pDCS(SecurityandPrivacySupp

4、ortforData—CentricSensorNetworks)方案在密钥重置时信息交互量大的问题，以互斥基底系统(ExclusionBasisSystem，EBS)建构一个高效能的分布式密钥管理方案。该方案将网络密钥的管理工作(包括密钥分配、重置及撤销)分散至各个簇中，进而降低密钥重置阶段通信量，延长网络寿命。论证分析表明：在不失安全性的前提下，仅增加些微的储存成本，便能大幅地降低能耗。关键词：无线传感器网络；密钥管理；数据存储；互斥基底系统；信息安全中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)09—1287-06近年来，随着微电子技术和无线通信技术的发研究

5、人员对WSN密钥管理进行了大量的研究，展，无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)提出的管理机制要分为集中式管理和分布式管作为一个以数据为中心的网络已经成为当今研究的理J。集中式密钥管理模型的特点是由一个专门热点¨。由于WSN通常部署在敌对及无人照看的组管负责组密钥的生成，并通过特定算法分发给环境中，极易遭到拦截、监听、窜改、仿冒及复制等安群组中的每个成员，缺点是存在单点失效问题。分全攻击，必须将消息加密以确保机密性J。目前常布式管理的特点是所有组成员通过密钥协商来共同见消息加解密机制，大致可分成两大支：非对称式密建立组密钥，一般来说这种模型的安全性更好，但在钥加密

6、机制(AsymmetricKeySchemes)，因需大量的实现上更为困难。由于传感器网络自身特点，采用运算，较不适合应用于计算能力有限的WSN上；对分布式组密钥管理模型更为合适。称式密钥加密机制(SymmetricKeySchemes)，运算WSN分布式组密钥管理方面的研究已经取得需求量远低于前者，较具节能效果，故常被应用于了一些进展，但是均存在着不足。文献[6]提出了WSN环境中。然而，对称式密钥机制因密钥分配问一种基于对称多项式的分布式密钥对分配模型，但题，必须有一套妥善的密钥管理机制从旁辅助，工作其计算开销较大，每个节点的存储开销随组规模的内容包括密钥分配(KeyDistributio

7、n)、密钥撤销增大迅速增大，且每个节点必须区分组中的可信节(Revocation)与密钥重置(Rekeying)，以应对WSN点，因而并不适合WSN。文献[8]利用各节点预置节点的低可靠性J。当前和未来的组密钥信息，并将其分散在邻居节点项目来源：河南省教育厅项目(12B520043)收稿日期：2014—03-31修改日期：2014—08—05传感技术学报1288WWW．ehinatransduce