基于网格部署模型的WSN密钥分配方案-论文.pdf

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1、第4O卷第6期计算机工程2014年6月Vo1．40No．6ComputerEngineeringJune2014·安全技术-文章编号：1000—3428(2014)06—0058—06文献标识码：A中图分类号：TP393基于网格部署模型的WSN密钥分配方案邓绍江，张学林，唐继强(重庆大学计算机学院，重庆400030)摘要：针对现有密钥预分配方案中网络连通性差、存储开销大、节点抗攻击能力不强等问题，提出一种基于网格部署模型的无线传感器网络密钥分配方案。该方案将部署区域划分为相互不重叠的六边形网格，为每个网格分配多个不同的密钥空间，且使任意相邻的网格之间仅共享一个密钥空间。根据

2、节点的部署信息和已知的区域信息为其分配密钥信息，从存储开销、网络连通性和安全性方面对方案进行性能分析。实验结果表明，与已有密钥分配方案相比，该方案的网络连通率为1，不仅能降低节点内存需求，而且增强了无线传感器网络中节点抗随机攻击和区域攻击的能力。关键词：无线传感器网络；密钥分配；密钥预分配；六边形网格；密钥空间；安全性KevDistributionSchemeforWSNBased0nGridDeploymentModelDENGShao-jiang，ZHANGXue-lin，TANGJi-qiang(CollegeofComputerScience，ChongqingUn

3、iversity,Chongqing400030，China)【Abstract]Aimingattheexistingproblemsinthecurrentkeypre—distributionstrategiesofWirelessSensorNetwork(WSN)，whichhavelowerconnectivity,higherstorageconsumptionandlessanti—attackcapability，thispaperproposesanewkeydistributionschemeforWSNbasedonthegriddeployment

4、mode1．Thisschemedividesthedeploymentareaintosomeidenticalandnon·overlappinghexagonalgrids，allocatesanumberofdiferentkeyspacestoeachgrid，andmakessurethatanyadjacentnodesonlyshareakeyspacewitheachother．Itdistributeskeyinformationforsensornodesusingtheirdeploymentinformation．Finally,itanalyse

5、stheperformancefromtheaspectsofstorageoverhead，networkconnectivityandsecurity．Experimentalresultsdemonstratethatcomparedwithexistingkeydistributionscheme，theproposedschemenetworkconnectivityrateis1，anditnotonlyreducesthestoragerequirement，butalsosubstantiallyboostsabilityofresistingrandoma

6、ttackandareaattackforWSN．[Keywords]WirelessSensorNetwork(WSN)；keydistribution；keypre—distribution；hexagongrid；keyspace；securityDOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2014．06．014目前，主要存在自我实施方案、可信任服务器方案和密钥l概述预分配方案这3种类型的密钥管理方案。由于自我实施方无线传感器网络it](WirelessSensorNetwork，WSN)由部案是一种基于非对称加密方式，在操作过程中需要大量的署到目标区域

7、进行感知和收集信息的传感器节点组成。通计算J，因此并不适合无线传感器网络。对于可信任服务器常，这些传感器节点具有体积小、价格便宜的优点，但在方案，由于在很多目标区域，很难存在可信任的服务器设电池容量、内存容量、计算能力、通信范围等方面具有一备，因此，这一方案也不适合无线传感器网络。而密钥预定的局限性。目前传感器网路已经在环境监测、医疗应用、分配方案是在传感器节点被部署到目标区域前，先在传感智能交通、机器人控制、危险区域的远程控制等方面得到器节点中装入一定量的密钥信息，这些传感器节点待部署广泛应用。由于传感器节点经常