無線傳感器網(wǎng)絡中應用于路由認證的密鑰管理技術.pdf

1、由于傳感器節(jié)點本身的硬件能力限制，以及無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）面臨的復雜環(huán)境和特殊應用需求，WSN網(wǎng)絡的安全受到嚴峻挑戰(zhàn)。而路由認證技術和應用于路由認證的密鑰管理技術是實現(xiàn) WSN網(wǎng)絡安全的重要技術，因此對于它們的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文對用于 WSN網(wǎng)絡的路由認證技術和應用于路由認證的密鑰管理技術進行深入研究，旨在設計出安全高效的 WSN網(wǎng)絡路由認證方案和應用于路由認證的密鑰管理方案。
　　本文簡述了 WSN網(wǎng)絡

2、的特點、安全需求和安全限制條件，并對無線傳感器網(wǎng)絡所面臨的安全威脅及其應對措施進行了分析。另外，本文還闡明了幾種主流的WSN網(wǎng)絡路由協(xié)議的原理，并對這些協(xié)議進行了綜合分析和安全性研究。
　　本文提出一種基于橢圓曲線密碼體制的層次路由密鑰管理方案。方案提供了節(jié)點初始密鑰生成和分發(fā)、網(wǎng)絡初始通信密鑰的在線分配、通信密鑰的周期更新、新加入節(jié)點的通信密鑰分配和節(jié)點被俘獲后的通信密鑰更新的功能。分析表明：方案能保證密鑰新鮮性和有效性，且抗俘

3、獲、空間復雜度低、計算復雜度低和網(wǎng)絡連通性好。
　　本文提出基于 ECC密鑰管理方案的層次路由認證協(xié)議，簡稱 RA-LEACH。RA-LEACH協(xié)議中包含基于橢圓曲線密碼體制的密鑰管理方案和路由認證方案。路由認證方案通過提供簇頭身份認證、普通節(jié)點身份認證、路由信息認證和數(shù)據(jù)完整性認證等功能，來實現(xiàn)路由認證。
　　仿真表明，RA-LEACH協(xié)議和LEACH協(xié)議相比，在沒有遭受網(wǎng)絡攻擊的情況下 RA-LEACH協(xié)議因為增加安全機