基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的密鑰管理方案研究.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IoT)作為一種新的通信模式，將在未來(lái)通信領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了各界研究學(xué)者的關(guān)注。
　　 物聯(lián)網(wǎng)中，通常通過(guò)位于感知層且由大規(guī)模傳感節(jié)點(diǎn)形成的傳感網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集。然而，由于傳感節(jié)點(diǎn)的能量、存儲(chǔ)、通信、計(jì)算等資源有限，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化及其他環(huán)境因素的影響，這使傳感網(wǎng)絡(luò)容易受到各類(lèi)攻擊。在此背景下，本文將以物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分—無(wú)線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless SensorNetworks，WSN)為基礎(chǔ)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的密鑰管理技術(shù)進(jìn)行研究探討，以向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供安全基礎(chǔ)。
　　 本論文以保證網(wǎng)絡(luò)安全性、提高網(wǎng)絡(luò)性能為目標(biāo)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的密鑰管理技術(shù)展開(kāi)研究。本論文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念，分析了物聯(lián)網(wǎng)的安全框架和安全需求及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在的安全問(wèn)題。然后，結(jié)合密鑰管理技術(shù)的性能指標(biāo)，對(duì)當(dāng)前經(jīng)典的密鑰管理方案進(jìn)行了分析，并總結(jié)了

3、其中存在的一些問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于層次式的動(dòng)態(tài)密鑰管理方案，該方案采用了“基站-多簇頭節(jié)點(diǎn)-感知節(jié)點(diǎn)”三層網(wǎng)絡(luò)模型，為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的管理問(wèn)題提供了參考，并有效防止了單點(diǎn)失效問(wèn)題;結(jié)合EBS管理機(jī)制使本方案支持動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和具有良好的可擴(kuò)展性;考慮到傳感節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)資源有限性，本方案提出了一種存儲(chǔ)優(yōu)化機(jī)制，彈性地降低了傳感節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)消耗;且本方案也提供了密鑰更新和節(jié)點(diǎn)認(rèn)證機(jī)制。最后，結(jié)合形式化分析方法—BAN邏輯，對(duì)本方