《异构无线传感器网络动态密钥管理协议的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《异构无线传感器网络动态密钥管理协议的研究（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号： UDC ： 密级： 编号： 工学硕士学位论文 异构无线传感器网络动态密钥管理协议 的研究 硕士研究生： 指导教师： 学位级别： 学科、专业： 所在单位： 论文提交日期： 论文答辩日期： 学位授予单位： 耿贵宁 马春光教授 工学硕士 计算机应用技术 计算机科学与技术学院 2 0 0 9 年3 月 2 0 0 9 年3 月 哈尔滨工程大学 哈尔滨T 程大学硕+ 学位论文 于两要 异构无线传感器网络( 简称H W S N ) 假设感知节点结构和功能的互异性， 与假设节点同构的一般无线传感器网络相比，它能够延长网络寿命，提高网 络连通性、可测性和抗毁性。 如何利用H W S N 节点互异的特
2、征，设计出高效适用的密钥管理方案成为 一个重要的问题。动态密钥管理技术可以根据网络的动态变化，实时更新配 对密钥和组密钥，使得攻击者很难通过俘获节点来获取有效的密钥信息，适 合为H W S N 提供更高可信级别的密钥管理服务。本文对H W S N 动态密钥管 理模型和协议进行研究。 首先，本文对无线传感器网络安全问题进行简单概述后，对无线传感器 网络密钥管理方案和协议进行了系统的综述。内容涉及密钥管理问题描述、 密钥管理方案的评估标准及分类、现有典型方案描述等诸多方面，并重点对 动态密钥管理协议进行了分析和总结；其次，本文对异构无线传感器网络的 异构性进行了研究，在对已有动态密钥管理方案研究的
3、基础上，提出了一种 异构无线传感器网络安全模型和一种动态密钥管理模型。 作为研究重点，针对异构无线传感器网络中心节点被捕获后会极大的威 胁整个网络的安全，并引发密钥更新过程耗能高、更新效率低等问题，提出 了一种基于位置感知和秘密共享的密钥管理协议( L o c a t i o n a w a r ea n ds e c r e t s h a r eb a s e dd y f i a m i ck e ym a n a g e m e n ts c h e m ef o rw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k s ，简称 L A S S B ) ，L
4、 A S S B 具有位置感知、秘密共享、动态更新、和轻量级等特性。 仿真实验表明，L A S S B 较已有方案能够显著提高网络的网关节点层安全性， 显著降低中心节点的更新过程的能耗。 最后，对全文进行了总结，并对今后工作做了展望。 关键词：异构无线传感器网络；动态密钥管理；秘密共享；E B S ； A b s t r a c t H e t e r o g e n e o u sw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k sa s s u m et h eh e t e r o g e n e o u s f e a t u r e s 0 fs t l
5、 l l c t u r e 柚df u n c t i o nf o rs e n s o rn o d e s ，c o m p a r e d w i t hg e n e r a lw i r e l e s ss e n s o r n e t w o r k sw i t hi s o m o r p h i cn o d e s ，i tc a np r o l o n gt h el i f e t i m eo fn e t w o r k ，e n h a n c e n e t w o r kc o n n e c t i v i t y , m e n s u r a
6、b i l i t ya n di n v u l n e r a b i l i t y I th a sb e c o m ea l li m p o r t a n ti s s u et od e s i g na ne f f i c i e n tk e ym a n a g e m e n t s c h e m eb Vu s eo ft h eh e t e r o g e n e o u sf e a t u r e so fn o d e si nH W S N D y n a m i c k e y m a n a g e m e n tt e c h n o l o
7、g y i ss u i t a b l et op r o v i d e ah i g h e rc r e d i b i l i t y o fk e y m 孤a g e m e n ts e r v i c ef o rH W S N ，i t c a nr e a l - t i m e l yu p d a t et h ep a i r - w i s ek e ya n d t h ej 卵u pk e ya c c o r d i n gt ot h ed y n a m i cc h a n g e so fn e t w o r k ，w h i c h m a k
8、et h e a t t a c k e r sd i f f i c u l tt og e te f f i c i e n ti n f o r m a t i o no fk e y st h r o u g hn o d ec a p t u r e I n t h i sp a p e r , W es t u d yo nt h em o d e l sa n dt h ep r o t o c o l so fd y n a m i ck e ym 锄a g e m e n t i nH W S N F i r s t l v a f t e rs i m p l i f i
9、e ds u m m a r i z i n gt h es e c u r i t yi s s u e so fw i r e l e s s s e n s o r n e t w o r k s ，t h i sp a p e rs y s t e m a t i c a l l yr e v i e w st h ek e ym a n a g e m e n ts c h e m e s a I l d p r o t o c o l si nw i r e l e s ss b n s o rn e t w o r k s T h ec o n t e n t si n v o
10、l v et h eg e n e r a lp r o b l e m ， t h ee v a l u a t i o ns t a n d a r d ，t h ec l a s s i f i c a t i o ns t a n d a r da n dt h ee x i s t i n gt y p i c a l c a s e s e t c o fk e ym a n a g e m e n ts c h e m e s ， i nw h i c ht h ed y n a m i ck e ym a n a g e m e m p r o t o c o l si se
11、m p h a t i c a l l ya n a l y z e da n ds u m m a r i z e d T h e nt h eh e t e r o g e n e A y o f H W S Ni ss t u d i e d ，a n das e c u r i t ym o d e la n dad y n a m i ck e ym a n a g e m e n t m o d e l0 t ； H W S Ni sp r o p o s e do nt h eb a s i so fe x i s t i n gd y n a m i ck e ym a n a
12、 g e m e n ts c h e m e s i n t h i sp a p e L A st h er c s e a r c he m p h a s i s ，f o rt h ep r o b l e mt h a tt h es e c u r i t yo fH W S N w o u l d b eg r e a t l vt h r e a t e db yt h ec a p t u r e dc e n t r a ln o d e sw h i c hc a nt r i g g e rh i g he n e r g y c o n s u m p t i o
13、na n dl o wu p d a t ee f f i c i e n c yi nt h ek e yu p d a t ep r o c e s s ，w ep r o p o s e d L A S S Bw h i c hi sak e ym a n a g e m e n tp r o t o c o lb a s e dO nl o c a t i o n _ a w a r ea n d s e c r e t s h a r i n g L A S S Bh a st h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i c ss u
14、c ha sl o c a t i o n 。a w a r e ，s e c r e t s h a r i n g , d y n a m i cu p d a t e ，l i g h t - w e i g h t e da n dS Oo n T h es i m u l a t i o nr e s u I t ss h o w 哈尔滨T 程大学硕士学位论文 t h a tc o m p a r e dw i t ht h ee x i s t i n gs c h e m e s ，L A S S Bc a ns i g n i f i c a n t l yi m p r o
15、v et h e s e c u r i t yo fg a t e w a yn o d el a y e ra n dr e d u c et h ee n e r g yc o n s u m p t i o nc o n s u m e di n t h eu p d a t ep r o c e s so fc e n t r a ln o d e s A tl a s t ，w es u m m a r i z e dt h i sp a p e r , a n dm a k et h e p r o s p e c to ft h e f u t u r e r e s e a
16、r c h K e y w o r d s ：H W S N ；d y n a m i ck e ym a n a g e m e n t ；n e t w o r ks e c u r i t y ；E B S ；td e g r e e p o l y n o m i a l 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独 立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文 献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ：礅糍宇 日期：少叩年2 月万日 1 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期 间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的 部分或全
