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无线传感器网络密钥管理方案的研究

王明辉

  当前,无线传感器网络正成为人们的研究热点。多家科学和商业杂志将无线传感器网络网络技术评为21世纪深刻改变人类生活的十大技术之一。无线传感器网络将是沟通物理世界和数字世界的一个桥梁,通过大规模部署的传感器节点获取现实世界的信息,无线传感器网络可以将这些信息融合到互联网之中,因此在互联网技术蓬勃发展的今天尤具有丰富的应用空间。无线传感器网络在很多应用下有较高的安全要求,比如在军事领域和商业领域,然而,由于无线传感器节点本身硬件能力的一些限制,导致了现在成熟的安全技术方案不能直接应用于无线传感器网络之中,因此,安全问题成为无线传感器网络研究的一个重要方面。本文将要讨论的是无线传感器网络部署在指定区域后,如何建立安全网络的过程,这个过程有赖于密钥技术的大量使用,故而又称此过程为密钥建立过程。另外,本论文也讨论了其他一些密钥管理的方法。相对于现有的无线传感器网络密钥管理方案,本文提出的基于节点印记的密钥管理方案(Mark-based Key Management Scheme,MKMS)最大的不同是采用了新的思路构建网络安全认证的基础,即通过验证节点代码一致性来认证节点,之后再建立安全连接,而目前的研究主要是集中在基于随机密钥预分布的基础之上的。在介绍了目前几种流行的无线传感器网络密钥管理方案后,文章重点介绍了MKMS方案的密钥建立机制和管理机制,同时针对方案中的一些问题做了具体的设计。另外还在连通性、安全性、网络动态性和能量消耗方面与q-composite方案随机密钥分布方案和随机密钥对方案作了具体的比较分析。通过仿真分析得到,MKMS方案在连通性、安全性和网络动态性上都有改善,而在能量消耗方面,MKMS方案在有些情况下表现要相对差些。……   
[关键词]:无线传感器网络;密钥管理;印记生成;MKMS方案
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2006年