基于分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰安全感知管理方案研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型采集數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，已經(jīng)在眾多領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署區(qū)域的開放特性以及網(wǎng)絡(luò)的廣播特性，網(wǎng)絡(luò)容易遭受到監(jiān)聽和各種惡意攻擊，網(wǎng)絡(luò)安全問題已經(jīng)顯得極其重要。密鑰管理作為建立安全網(wǎng)絡(luò)的首要問題，在網(wǎng)絡(luò)安全中占據(jù)著重要的地位。受傳感器節(jié)點自身資源的限制，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中所采用的密鑰管理方案并不適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，密鑰管理方案成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的熱點研究領(lǐng)域。在對當前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理的系統(tǒng)學習

2、和總結(jié)基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于分簇結(jié)構(gòu)的密鑰安全感知方案，該方案主要在以下三個方面做出了有效的嘗試：
　　 第一：為了延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，提高能量的使用效率，網(wǎng)絡(luò)采用了分簇的層次結(jié)構(gòu)。為了更有效的將整個網(wǎng)絡(luò)能量均衡的負載到各個節(jié)點上，考慮到典型的分簇LEACH協(xié)議的不足，本文提出了自己的改進算法。改進后的算法結(jié)合節(jié)點的剩余能量和節(jié)點自身的位置因素來選擇簇頭節(jié)點，并且簇內(nèi)節(jié)點通信采用鄰域距離最短的多跳方式。仿真結(jié)果表明，改進后的

3、算法與LEACH算法相比，網(wǎng)絡(luò)的生存時間和能量的使用效率均得到了有效的提高。
　　 第二：在分簇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，節(jié)點密鑰的分發(fā)采取基站為簇頭節(jié)點分發(fā)子密鑰池，簇頭為簇內(nèi)節(jié)點分發(fā)密鑰的方式。這樣一方面節(jié)省了傳感器節(jié)點的存儲空間，另一方面也使得某一簇內(nèi)密鑰池的泄露并不會影響到其它簇的安全。
　　 第三：在簇內(nèi)節(jié)點的通信間，節(jié)點通過將已存儲的密鑰部分地和會話密鑰一起通過哈希操作轉(zhuǎn)化為特殊信息。由于每個節(jié)點在簇內(nèi)都擁有唯一一個不相