Groupwise Pairwise Scheme for Wireless Sensor Networks

作     者：Stephen Anokye 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：Li Qiaoliang

授予年度：2009年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

主      题：Group Key Pairwise Key Wireless Sensor Networks 

摘      要：随着传感器网络应用的不断增长,传感器节点间通信链路的安全越来越受到人们的关注,并且已经有不少学者发表了相关的论文。由于传感器网络资源较为有限,传统的密钥管理机制如Diffie-Hellman和公钥管理机制都不适用于传感器网络。为了找出一种适用于传感器网络的密钥管理机制,我们提出了一种安全簇密钥管理机制,该机制是基于Chang, Perrig和Song提出的对称密钥以及随机对称密钥管理机制。 在我们密钥管理机制中,网络中每个节点在部署前都被分配了一个唯一的节点ID。假设网络中节点的数目为n,在网络部署结束后,我们通过ACE分簇算法将网络中的n个节点分成m个分簇,每个分簇由簇头节点和簇成员节点组成。其中簇头节点负责收集簇内成员节点的传感数据,并且只有簇头可以与其邻居簇的节点进行通信,簇内的成员节点必须通过簇头节点的中继才能够与其邻居簇的节点进行通信。簇内的每对节点之间通过对密钥建立算法生成一个对密钥,该密钥用于保护两个节点之间通信链路的安全。每个簇的簇头节点和其邻近簇的簇头之间也通过对密钥建立算法生成一个对密钥,该密钥用于保护簇间通信的安全。 试验证明,与原始方案以及随机对密钥管理机制相比,我们的方案具有更好的弹性和连通性。