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一种适合大型动态多播的密钥管理方案

计算机应用 2006年第6期26卷 1334-1336,1339页

作者：宣文霞窦万峰南京师范大学数学与计算机科学学院江苏南京210097

分析了已有基于两层结构的密钥管理方案的优缺点,在此基础上综合了上述方案和PE方案的特点,提出了一个新的密钥管理方案,并给出了相应的更新算法。通过对本方案和其他方案的密钥存储量、加密计算量、网络通信量等性能的分析结果表明,该... 详细信息

分析了已有基于两层结构的密钥管理方案的优缺点,在此基础上综合了上述方案和PE方案的特点,提出了一个新的密钥管理方案,并给出了相应的更新算法。通过对本方案和其他方案的密钥存储量、加密计算量、网络通信量等性能的分析结果表明,该方案在组控制器和子组控制器方面都具有良好的通信效率、较低的计算开销和可扩展性,适用于大型的动态多播环境。

关键词：多播组密钥域内组密钥管理协议逻辑密钥层次多项式展开密钥管理方案

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基于单向函数的普适计算密钥管理方案

计算机工程 2009年第8期35卷 179-181,185页

作者：杨帆李彩霞曹奇英东华大学计算机科学与技术学院上海201620

提出一种基于单向函数的普适计算密钥管理方案UCKAS。该方案能够较好地完成密钥生成、分发及更新。在安全方面该方案可提供身份鉴别,并且有效地防止节点获取攻击及选择密文攻击。同时该方案解决了数据包丢失问题,可以很好地恢复丢失密... 详细信息

提出一种基于单向函数的普适计算密钥管理方案UCKAS。该方案能够较好地完成密钥生成、分发及更新。在安全方面该方案可提供身份鉴别,并且有效地防止节点获取攻击及选择密文攻击。同时该方案解决了数据包丢失问题,可以很好地恢复丢失密钥。对其性能进行评估表明:与SPINS相比,UCKAS只需80%存储空间,通信负载只相当于SPINS的40%,而计算能耗为其1/3。

关键词：普适计算密钥管理方案单向函数

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灾后道路可用性监测系统的密钥管理方案

计算机工程与应用 2013年第2期49卷 130-133页

作者：孙晓玲孙旭光李姗姗陈福明杨秋格杨秋格,讲师. 防灾科技学院灾害信息工程系河北三河065201

为获得地震灾后交通生命线的损坏程度,利用无线传感器网络搭建实时监测系统。为保障系统的安全性,提出一种新的密钥管理方案。该方案基于多项式和中国剩余定理,分为系统初始化、密钥建立、节点的加入和撤销三个阶段。分析表明,新方案大... 详细信息

为获得地震灾后交通生命线的损坏程度,利用无线传感器网络搭建实时监测系统。为保障系统的安全性,提出一种新的密钥管理方案。该方案基于多项式和中国剩余定理,分为系统初始化、密钥建立、节点的加入和撤销三个阶段。分析表明,新方案大大节约了节点的存储空间、计算能耗和通信能耗,适用于灾后道路可用性监测系统。

关键词：无线传感器网络密钥管理方案道路监测系统

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基于组播通信代价的分簇密钥管理方案

计算机应用与软件 2015年第9期32卷 269-273页

作者：刘志宇马宝英姚念民范书平邢军牡丹江师范学院工学院黑龙江牡丹江157011 牡丹江医学院卫生管理学院黑龙江牡丹江157011 大连理工大学计算机学院辽宁大连116024

针对组播网络安全问题,提出一种基于组播成员通信代价的密钥管理方案。新方案首先根据节点间的通信距离、能量采用Kruskal算法来构造簇头间路由树,簇内普通节点与本簇簇头间为星型拓扑。之后考虑树中兄弟节点关系将路由树映射成逻辑密钥... 详细信息

针对组播网络安全问题,提出一种基于组播成员通信代价的密钥管理方案。新方案首先根据节点间的通信距离、能量采用Kruskal算法来构造簇头间路由树,簇内普通节点与本簇簇头间为星型拓扑。之后考虑树中兄弟节点关系将路由树映射成逻辑密钥树,密钥树中叶子节点与簇头成员一一对应。最后实现组播成员的动态加入与删除。理论分析与Matlab仿真实验表明,所提出方案适用于大规模的组播通信,在减少组成员存储量的同时,降低了组成员的通信开销。

关键词：组播通信 Kruskal算法分簇密钥管理方案开销

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无线传感器网络密钥管理方案设计与研究

无线传感器网络密钥管理方案设计与研究

作者：呼和嫩东北大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是一种由大量传感器节点构成的网络,由于其具有抗干扰性强、布置快速、以及各个节点间的相关度低、自适应性强等特点,近年来在军事侦察、环境监测、交通管理等领域均得到广泛的应用。由于传感器节点往往部署在无人看护、... 详细信息

无线传感器网络是一种由大量传感器节点构成的网络,由于其具有抗干扰性强、布置快速、以及各个节点间的相关度低、自适应性强等特点,近年来在军事侦察、环境监测、交通管理等领域均得到广泛的应用。由于传感器节点往往部署在无人看护、甚至是敌对的环境中,因此安全问题也非常重要。无线传感器网络安全机制的实施依赖于有效的密钥管理方案。由于节点的能源、计算能力、存储空间及通信能力的限制,WSN上的密钥管理方案既要保证网络安全性,还需考虑存储开销、通信开销等问题。本文在分析和研究了无线传感器网络相关知识的基础上,重点以分簇式无线传感器网络为研究对象,研究其密钥管理方案。针对典型分簇式传感器网络密钥预分配方案连通性和抗毁性差、节点开销大等问题,结合中国剩余定理和随机矩阵密钥预分配方法提出一个密钥管理方案。该方案簇头节点与簇内节点之间的通信密钥运用中国剩余定理来建立,而簇头节点之间、簇头节点和基站之间的通信密钥则采用随机矩阵预分配来生成,既克服了运用中国剩余定理建立通信密钥的单一性问题,又克服了采用矩阵预分配方法生成通信密钥节点开销大的缺陷。通过性能分析实验,表明该方案以较小的存储开销代价实现了网络的高连通性和抗毁性。

关键词：无线传感器网络密钥管理方案矩阵预分配中国剩余定理

基于椭圆曲线数字签名的比特币密钥管理方案研究

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基于椭圆曲线数字签名的比特币密钥管理方案研究

作者：徐鹏格西安电子科技大学

学位级别：硕士

比特币具有匿名交易、手续费低廉、跨国转账便捷等诸多优点,逐渐在全球范围内广泛流行,并在投资管理方面取得了巨大的发展空间。然而,黑客攻击,系统故障或人为过失等问题所导致的比特币丢失,也给个人或企业造成了严重的经济损失。比特... 详细信息

比特币具有匿名交易、手续费低廉、跨国转账便捷等诸多优点,逐渐在全球范围内广泛流行,并在投资管理方面取得了巨大的发展空间。然而,黑客攻击,系统故障或人为过失等问题所导致的比特币丢失,也给个人或企业造成了严重的经济损失。比特币的安全性问题已然成为比特币用户关注的重点。传统对比特币密钥进行单一位置存储的方法,容易使黑客匿名、不可逆转地盗空用户的所有资金。对比特币进行联合控制可有效解决这一问题,攻击者若想盗取用户的比特币至少需要破坏阈值个数的设备。因此,针对多样化的应用场景,本文提出三种具有不同功能优势的比特币密钥联合管理方案:首先,针对个体商家的比特币密钥安全管理问题,提出一种基于双方ECDSA的强匿名性比特币密钥管理方案。利用Diffie-Hellman协议生成比特币密钥,利用Coin Shuffle协议创建比特币交易,利用双方ECDSA对交易进行数字签名,从而在增强用户匿名性的同时,还实现了用户对比特币密钥的双重认证。此外,本方案还设计了问责机制来增强方案的鲁棒性。安全性分析表明,本方案可以抵御中间人攻击,去匿名攻击等多种攻击,并且所创建的交易与标准比特币交易无差别,与现有比特币系统完全兼容。其次,针对中小企业或团体的比特币密钥安全管理问题,提出一种基于门限ECDSA的密钥可更新的比特币密钥管理方案。利用门限ECDSA实现对比特币交易的联合签名,从而防止单个恶意成员非法利用团体资金。此外,全体成员还可定期对所持私钥进行更新,使得攻击者必须在有限时间内至少盗取阈值数量的私钥才能窃取比特币,大大增加了攻击者的攻击难度。安全分析表明,在有效保证全体成员对外匿名性的前提下,整个方案还同时具备去中心化、比特币地址的合法性、数字签名不可伪造以及抵御合谋攻击四大安全特性。最后,专门针对需要存储大量比特币资金的个体或团体的密钥安全管理问题,利用密钥管理中心KMC来协助管理用户资金。提出一种基于盲ECDSA的比特币密钥联合管理方案。利用“单向”的DH协议生成比特币地址;利用盲ECDSA生成对比特币交易的签名,从而保证用户的地址对KMC具有匿名性。安全性分析表明,方案所生成的地址具有合法性,签名具有盲性和不可伪造性。此外,本方案还继续利用多重地址将KMC的数量拓展到n个,实现用户对比特币资金的多重保护。

关键词：比特币密钥管理方案椭圆曲线数字签名

应用区域分组的无线传感器网络的密钥管理方案设计

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应用区域分组的无线传感器网络的密钥管理方案设计

作者：周美秀暨南大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是一种以采集数据、发送数据为目的的新型网络，由大量部署在检测区域的传感器节点以无线通信方式自组织构成。由于无线传感器网络的自身特点，使其具有拓扑结构复杂、自组织、计算能力、内存容量等局限性，导致已有网络... 详细信息

无线传感器网络是一种以采集数据、发送数据为目的的新型网络，由大量部署在检测区域的传感器节点以无线通信方式自组织构成。由于无线传感器网络的自身特点，使其具有拓扑结构复杂、自组织、计算能力、内存容量等局限性，导致已有网络中的许多技术并不能直接应用到其中，因此必须建立无线传感器网络特有的通信模型和安全模型。本文基于无线传感器网络安全模型的核心问题密钥管理方案，提出了一种安全高效的基于区域分组的随机密钥预分配管理模型，以保证网络的安全性。该模型的研究思路是按照无线传感器网络密钥管理流程中的几个主要阶段，包括节点部署前的次密钥池和子密钥池分配规则、共享密钥池生成，节点部署之后的密钥协商、密钥更新和新节点加入等，首先通过对比几种基本分组模型,确定了正六边形的分组模型。接着将整个区域划分为包括次区域层和子区域层的双层模型，这种双层区域模型设计可以既保证密钥的安全性又满足连通率，并设计了完整的子密钥池分配算法。通过数学证明及与原基本方案的比较，结果显示本算法在节省网络存储开销的前提下，还可以有效地增强节点连通概率。另外，本方案采用了基于时间变量的单向散列函数预共享密钥池架构，使得攻击者即使掌握了算法和泄露密钥，仍然不能推算出下一个更新后的密钥信息。此设计不仅可以在密钥协商阶段建立安全的通信链路;还可以在新节点加入阶段预防攻击者冒充新节点发动安全攻击，保证新旧节点建立安全通信密钥;同时还能及时剔除密钥池中的不可靠密钥，预防攻击者冒充旧节点展开攻击，从而保障了预共享密钥的前向安全和后向安全。最后分析结果证实，整个方案除了增加了一定的计算和通信消耗，但大幅度增强了网络连通性、链路安全性、网络扩展性，这些方面都优于基本随机密钥预分配方案。

关键词：无线传感器网络密钥管理方案随机预分配密钥区域分组单向哈希函数