基于正六边形部署的WSN密钥预分配方案.pdf

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1、第26卷第2期传感技术学报Vo1．26No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20132013年2月KeyPre-DistributionSchemeforWirelessSensorNetworksUsingRegularHexagonDeploymentYUWangke，WANGShuhua(SchoolofMathematicsandInformation，ShaoxingUniversity，ShaoxingZhejiang312000，China)Abstract：Consideringthelimitation

2、sofpower，computationandstorageresourcesinwirelesssensornetworks，anewkeymanagementschemeforwirelesssensornetworksispresented．Inthescheme，thenetworkisdividedintoregularhexagongrid，andthenthegoodcoverageefficiencycanbeobtained．Nodesonlyneedtopreloadafewofsecretkeys，andthencanestablishshear

3、keyswithaveryhighprobability．Wirelesssensornetworkscanmaintainagoodconnectivityeventhoughtherearealotofmobilenodes．Theoreticstudiesandfiguresofsimulationshowthattheproposedschemeprovidesbetterperformanceinconnectivityandsecurity．Keywords：wirelesssensornetworks；keypre—distribution；regula

4、rhexagon；securityEEACC：6150P；6120Bdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．02．017基于正六边形部署的WSN密钥预分配方案水余旺科，王淑华(绍兴文理学院数理信息学院，浙江绍兴312000)摘要：针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间以及带宽等局限性问题，提出了一种新的无线传感器网络密钥管理方案。该方案采用正六边形对网络进行分区，在覆盖全网的同时有效的减少了重叠区域。节点仅需预分配数量较少的密钥，就能够以很高的概率建立共享密钥，即使存在大量的移动节点仍能保持较高的连通概率。理论与仿真数据表明方案在连通性

5、和安全性方面具有较好的性能。关键词：无线传感器网络；密钥预分配；正六边形；安全中图分类号：TN918．2文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)02-0228-06无线传感器网络WSN(WirelessSensor络被俘获的链路比为0．362，而且其网络覆盖率只Networks)一直被认为具有广泛的应用前景，能够部有0．598。在2012年严雪莉等人提出的基于六边署在当前典型网络所不能及的环境，为当前的众多形部署的密钥管理方案中⋯，当m：100和m=200领域，如污染监测、环境和交通流量监控等提供良好时，其网络局部连通率最高分别为0．676和0．937，

6、的解决方案。针对无线传感器网络能量、计算能力、而全局连通率可能会更低一些。在代航阳等人提出存储空间及带宽等局限性问题，为了延长网络的生的基于六边形部署方案中，网络连通率为0．86。存时间，充分利用和优化网络资源显得尤为重其他有些方案建立共享密钥的不一致性也很严重，要I-4]。有效的密钥管理能为其他安全机制或服务虽然一个组之间的共享密钥建立概率很高，但整个提供最基本的技术支持J。由于无线传感器网络无线传感器网络的共享密钥建立概率不是很理想，在各方面的局限性，传统网络的密钥管理方案不适所以降低了整个无线传感器网络的连通性¨。本合在无线传感器网络中的应用。文在随机密钥预分配

7、方案基础上，提出一种新的利现有的基于分组的密钥管理方案还有些不足，用正六边形部署信息的密钥预分配方案：HBKPS如Kong等人提出的一种基于六边形部署的双变量(Hexagon．BasedKeyPre—distributionScheme)。这种多项式密钥管理方案，在该方案中当q=3时，网新的基于区域划分的无线传感器网络随机密钥预分项目来源：浙江省自然科学基金项目(LQ12F02007)收稿日期：2012—08-07修改日期：2013一O1-04230第26卷钥中随机选取h个密钥，其余的n—h个密钥从密钥何两个拥有共享密钥的节点都可以随机选择其中一池中