安全密钥管理是无线传感器网络安全机制中最重要的密钥技术之一。文从无线传感器网络的特性,安全性的现状以及未来的应用前景入手,讨论了无线传感器网络安全密钥的管理,并重点介绍了无线传感器网络的原理图。于对称密钥系统和非对称密钥系统的密钥分配。
发,分析和比较典型的无线传感器网络安全密钥管理方案的优缺点,从而为提出更实用的无线传感器网络安全密钥管理方案奠定坚实的基础,并指出下一步的研究方向。
WSN(无线传感器网络)通常是由大量具有自组织方式的无线通信,检测和独立数据处理功能的传感器节点组成的网络,用于监控环境,商业生产,医疗援助和智能建筑。军事和太空防御研究等许多领域都有非常广阔的应用前景[1]。于无线传感器网络节点的开放部署区域和网络的广播特性,传感器节点的信息和数据容易受到各种恶意攻击,例如窃听,恒温阀芯拦截和伪造信息。息安全问题迫在眉睫,必须紧急解决。中,作为一系列安全机制和密钥安全密钥管理方案的基础设计尤为重要,这些机制可以实现路由安全,定位安全和数据融合安全。线传感器网络[2]。面将对当前典型的无线传感器网络的安全密钥管理方案进行深入的研究和分析,总结现有方案的优缺点,为下一步提出更好的方案奠定基础。线传感器网络安全密钥的管理。线传感器网络的节点之间的通信密钥由称为KDC(密钥分发中心)的受信任第三方生成,该第三方与网络的每个节点共享唯一密钥以存储共享密钥[3]。节点之间进行通信时,KDC将根据请求将会话密钥发送到需要进行通信的节点,对与该节点共享的密钥进行加密,然后将其发送到相应的节点,然后传感器节点将分别为s解密信息。’得到对方。话密钥之间进行通信。算法的优点是实现简单,轻巧,低过载,低存储需求和良好的抗漏洞性。
用加密的文本还可以在某种程度上加快接收方身份验证数据包的速度。
点是网络节点之间的通信取决于密钥分发中心KDC。旦KDC被破坏或破坏,它将直接导致网络中的所有信息掉落。外,基于KDC的密钥调整机制不适用于大型无线传感器网络,这大大降低了无线传感器网络的可伸缩性。后,由于进行了推导和实验,E-G方案的优势在于,传感器节点可以在不存储大量密钥的情况下实现较高的安全连接概率。署后,节点之间的密钥协商不需要聚合节点的参与。

可以在一定程度上做好DoS攻击的准备,这可以使密钥管理具有良好的分布并且不需要很高的网络部署。密钥的预分配期间,节点不需要先验信息,例如节点的位置和连接性,并且在部署之后,节点之间的密钥协商不需要参与者的参与。收节点,对基站的依赖性不高。点是该协议基于概率,因此安全性很弱,并且不可避免的是几对节点具有相同的密钥,即密钥重复的可能性更大。时,该协议不能有效抵抗节点的物理捕获攻击。
管节点对基站的依赖性不强,但是捕获的节点公开的密钥数量很大。外,Chan,Lin,Anderson等人已经相继提出了一系列改进方案,但是它们都有需要改进的地方[9]。当前的无线传感器网络中,节点之间的通信过程必须相互配合才能完成,这直接导致攻击者从双方的合作过程中进行新的攻击。了抵御大量未知的恶意攻击,密钥协商协议需要在节点之间的相互身份验证方面取得突破。
于非对称密钥机制的安全密钥管理方案最突出的代表是基于椭圆曲线密码系统的安全密钥管理方案。殊之处在于,当安全性相等时,椭圆曲线密码系统下的密钥长度较短,例如,已经超过了在椭圆曲线密码系统中使用160位模块的安全性,或者甚至超过了RSA中的1024位模块。此产生的安全性为无线传感器网络的安全性设计增加了新的研究内容。方案的优点在于,一方面,算法的初始化对节点的计算能力没有要求,并且整个初始化过程通常在部署开始时完成。线传感器网络。此,我们可以将生成的公共设置和节点密钥预先安装在每个无线传感器网络节点中,以通过密钥管理系统进行部署,以完成密钥系统的建立和分发。一方面,由于算法的公共密钥支持任意的公共字符(例如节点标识符等),因此简化了密钥管理过程。后,可以通过IBE算法将网络中的信息加密和节点认证结合在一起,从而以相对较低的成本完成数据通信中两个最重要的链路的加密和认证。已成为该算法可以在资源有限的无线传感器网络中广泛使用的原因之一。时,由于在加密和解密过程中需要计算双线性映射和哈希函数,因此该部分算法的复杂度很高,如何找到一种更简单的计算方法是仍然是当前研究的热点和难点。
全密钥管理方案是网络信息存储和通信(尤其是数据加密,节点之间的身份验证,定义路由和合并的安全机制)的安全基础。据等都需要非常开放的媒体,正在广播的无线传感器网络尤其重要。于传感器网络中节点资源的严重限制,毫无疑问,基于对称密钥机制的安全密钥管理方案是无线传感器网络最直接,最自然的选择。的优点主要体现在相对简单的加密算法和易于Wait部署上。
是,它也具有不容易执行密钥管理(例如,密钥的对称分布,网络的更新和可扩展性等)的问题。此,预分配密钥管理方案已经成为管理无线传感器网络的密钥安全性的另一种方式。此基础上,人们提出了一系列有效的密钥分配预分配方案。外,人们还尝试将在传统有线网络中更常用的非对称密钥系统应用于无线传感器网络。是,由于在无线传感器网络中缺少受信任的第三方支持,因此毕竟不能有效地实现它们。于身份识别的密钥管理方案是具有椭圆曲线的非对称密钥系统。的优点是方案算法的公共密钥支持所有公共字符,例如节点标识,从而简化了管理安全密钥的过程。显示出一定的适应性。外,该算法可以用很少的开销同时完成数据加密和节点身份验证操作,但是由于其算法中需要双线性映射和哈希函数操作,因此该算法很复杂,需要进一步研究。高。
来,将在如何降低异构无线传感器网络中双线性操作的复杂性和安全密钥管理方案方面进行进一步研究,以期取得突破。
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