无线传感器网络簇头信息转移方法研究

发布时间：2017-07-27 05:09

  本文关键词：无线传感器网络簇头信息转移方法研究

  更多相关文章： 簇ID 簇间密钥 Diffie一Hellman 密钥管理 BAN逻辑 串空间

【摘要】：无线传感器节点经常被部署在无人看管的环境中,节点容易受到破坏而失效,因此,网络必须引入有效的安全机制来保证网络中数据的安全传输,防止恶意节点的损坏。目前很多传感器网络是以分簇结构的形式存在的。本文针对无线传感器网络中簇头更换时,密钥需要重新建立而带来的计算量以及通信量将增大的问题。给出簇ID的定义,在此基础上提出了一种簇头更换过程中将路由信息、密钥信息转移到下一个簇头节点的方法。利用簇ID通信时,可以直接发送数据包给下一跳节点内的簇ID,避免了查询簇头的繁琐过程,使簇头转移过程简化。根据现有簇头与簇头之间的簇间密钥,应用Diffie一Hellman算法生成新簇头节点间密钥。在Blom密钥预分配方案基础上,提出了一种基于簇ID的无线传感器网络密钥矩阵预分配方案,利用簇ID对无线传感器网络进行初始化密钥预分配,使簇间密钥可以有效的生成。针对分簇无线传感器网络实现安全有效的管理,本方案在无线传感器网络的部署阶段对节点进行密钥预分配,减少了节点存储冗余密钥的数量。为以后簇头更换之后,生成新的簇间密钥提供了前提条件。最后运用BAN逻辑和串空间的安全分析方法,对该协议的安全性进行了推导证明,且详细的对新建立的密钥的保密性进行了证明,实例分析了在基于簇头ID上进行密钥预分配方案的可行性及有效性。
【关键词】：簇ID 簇间密钥 Diffie一Hellman 密钥管理 BAN逻辑 串空间
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 无线传感器网络分簇结构研究现状10
• 1.3 基于矩阵的密钥预分配方案研究现状10-11
• 1.4 本文主要工作11-13
• 第二章 无线传感器网络模型13-20
• 2.1 无线传感器网络13-17
• 2.1.1 无线传感器网络模型13
• 2.1.2 无线传感器网络的安全需求13-15
• 2.1.3 攻击类型15-17
• 2.2 簇内密钥17
• 2.2.1 簇内共用同一密钥17
• 2.2.2 簇内每一节点都与簇头有唯一密钥17
• 2.3 簇头更新17-18
• 2.4 Diffie-Hellman算法18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 簇头更换时密钥管理20-26
• 3.1 簇ID20-21
• 3.2 簇头信息转移方法21-23
• 3.3 簇头转移过程中具体数据传送操作过程23-25
• 3.4 本章小结25-26
• 第四章 预分配密钥管理方案26-33
• 4.1 Blom矩阵密钥预分配方案26-28
• 4.2 基于簇ID的密钥矩阵预分配方案28-29
• 4.3 实例分析29-32
• 4.3.1 密钥预分配阶段29-30
• 4.3.2 密钥生成阶段30-32
• 4.3.3 簇头更换之后信息转移阶段32
• 4.4 本章小结32-33
• 第五章 协议安全性证明33-40
• 5.1 BAN逻辑33-34
• 5.2 假设条件以及理想模型34
• 5.3 证明协议安全性34-35
• 5.4 协议安全性分析35-36
• 5.5 串空间安全性分析36-39
• 5.6 本章小结39-40
• 第六章 结论与展望40-41
• 参考文献41-44
• 攻读硕士学位期间发表的论文44-45
• 致谢45

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：579897