基于身份的層次式無線傳感器網(wǎng)絡組播廣播密鑰管理方案研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，簡稱WSN)是一種綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式處理技術(shù)和無線通信技術(shù)的新一代網(wǎng)絡，有著廣泛的應用前景。廣播是WSN數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕绞街?，尋找一種高效、安全的廣播密鑰管理方案對安全敏感的WSN應用場景（如小區(qū)安保、戰(zhàn)地偵測等）尤為重要。
　　 與非對稱密鑰相比，對稱密鑰的最大優(yōu)點是計算量小。但是其明顯的缺點是必須有一個密鑰預分配過程，即事先將對稱密鑰存

2、儲在節(jié)點中，對增加和替換節(jié)點就顯得不夠靈活。但是一般說來，公鑰加密體制的算法復雜性和存儲容量的需求都比對稱加密體制大，而且公鑰加密體制還需要公鑰基礎(chǔ)設施(Public-Key infrastructure， PKI)等配套設施，不適于WSN這種處理能力和存儲能力高度受限的環(huán)境。
　　 本文首先在分析現(xiàn)存基于對稱密鑰廣播密鑰管理方案的基礎(chǔ)上，提出了一種廣播密鑰管理方案。該方案對生成的廣播樹進行分組，根據(jù)相鄰組間海明距離盡量小的原則

3、分配密鑰，增強安全性同時有效降低了組成員異動引起的密鑰更新消耗。通過與幾種經(jīng)典密鑰管理方案對比，證明方案在通信、存儲性能和抗合謀攻擊能力等方面有顯著改善。
　　 然后，在研究基于橢圓曲線密鑰機制的基礎(chǔ)上提出了一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡的輕量級廣播方法，并在隨機預言模型中就選擇密文安全性和完整性給出了證明，在計算復雜性、內(nèi)存需求等方面，與經(jīng)典算法進行了分析比較，結(jié)果表明算法在各方面有一定的優(yōu)勢。
　　 最后，針對本文提出兩種