基于區(qū)域劃分的WSN多項(xiàng)式密鑰管理研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)安全通信已逐步得到研究人員的重視，由于傳感器網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模、節(jié)點(diǎn)資源有限、分布式等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的基于公鑰和可信任的密鑰分配中心等方式，經(jīng)過驗(yàn)證對(duì)WSN而言很難得到應(yīng)用，而密鑰管理由于其特點(diǎn)非常適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，故成為WSN重要的安全機(jī)制技術(shù)之一。 本文在通過對(duì)現(xiàn)有密鑰管理方案的總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，提出基于區(qū)域劃分的多項(xiàng)式密鑰管理方案(Polynomial Key Management based on D

2、istrict-Divided，簡稱PKMD)；通過仿真實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的PKMD密鑰管理方案無論在安全性能上、密鑰發(fā)現(xiàn)概率上、密鑰占用節(jié)點(diǎn)內(nèi)存上還是在密鑰更新過程能耗上都比現(xiàn)有的方案有很大的提高；表明本方案具有很好的應(yīng)用價(jià)值。 本文主要研究的課題內(nèi)容和創(chuàng)新如下： 1、安全性能上的改進(jìn)：首先利用二元t次多項(xiàng)式在一定條件下密鑰難破解性的原理，來提高密鑰的破解難度；然后在通信過程中加入了密鑰更新體制，保證通信過程中密鑰的新

3、鮮性；通過以上兩種方式提高了整個(gè)WSN的安全性能。 2、提高鄰居節(jié)點(diǎn)間相同密鑰的概率：作為密鑰的二元t次多項(xiàng)式，在密鑰生成過程中，把具有特定區(qū)域的信息元加入到密鑰生成的規(guī)則中，在節(jié)點(diǎn)的密鑰環(huán)形成中，只保留具有本區(qū)域特征的密鑰，通過此種方式提高了鄰居節(jié)點(diǎn)相同密鑰的概率。 3、減小密鑰更新過程中的能量消耗：更新的密鑰，只是簡單的進(jìn)行字符的截取和追加，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合，從而保證了能量消耗的減小。 4、減小密鑰過多占